tratamento de chorume através de percolação em solos

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unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Faculdade de Engenharia
Campus de Bauru
TRATAMENTO DE CHORUME ATRAVÉS DE PERCOLAÇÃO EM
SOLOS EMPREGADOS COMO MATERIAL DE COBERTURA DE
ATERROS PARA RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
CRISTIANO KENJI IWAI
Dissertação apresentada à Faculdade de
Engenharia da UNESP – Campus de Bauru, para
obtenção do título de Mestre em Engenharia
Industrial
BAURU - SP
Janeiro, 2005
unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Faculdade de Engenharia
Campus de Bauru
TRATAMENTO DE CHORUME ATRAVÉS DE PERCOLAÇÃO EM
SOLOS EMPREGADOS COMO MATERIAL DE COBERTURA DE
ATERROS PARA RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
CRISTIANO KENJI IWAI
Orientador: Prof. Dr. Jorge Hamada
Dissertação apresentada à Faculdade de
Engenharia da UNESP – Campus de Bauru, para
obtenção do título de Mestre em Engenharia
Industrial
BAURU - SP
Janeiro, 2005
À minha mãe Sueli, minha noiva Débora e minhas
irmãs Yuri e Sayuri pelo apoio, amor e compreensão.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador Prof. Dr. Jorge Hamada pelo grande incentivo, dedicação,
amizade e contribuição ao trabalho.
Ao técnico do DAE – Departamento de Água e Esgotos de Bauru, Gilberto
Sebastião Castilho Filho, pelo grande incentivo e importante contribuição nas análises
químicas envolvidas no trabalho.
Ao Prof. Dr. Heraldo Luiz Giacheti, ao Prof. Dr. Jorge Akutsu e ao Prof. Dr. Valdir
Schalch, pela importante contribuição e grande incentivo.
À todos os docentes e funcionários do Programa de Pós Graduação em Engenharia
Industrial da Faculdade de Engenharia da UNESP – Campus de Bauru, que ajudaram em
minha formação.
À todos os meus companheiros de trabalho da CETESB – Agência Ambiental de
Mogi das Cruzes, pela contribuição em meu aprendizado profissional, e pelo grande
incentivo.
À CAPES, pela bolsa de estudos concedida.
SUMÁRIO
RESUMO ____________________________________________________________ 1
ABSTRACT ___________________________________________________________ 3
1
INTRODUÇÃO ____________________________________________________ 5
2
OBJETIVOS ______________________________________________________ 7
3
REVISÃO DE LITERATURA ___________________________________________ 8
3.1
RESÍDUOS ____________________________________________________________ 8
3.1.1
CLASSIFICAÇÃO ______________________________________________________________ 8
3.1.2
COMPOSIÇÃO ________________________________________________________________ 9
3.1.3
PROPRIEDADES _____________________________________________________________ 12
3.1.4
TIPOS DE DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS_____________________________________ 20
3.2
ATERRO SANITÁRIO ___________________________________________________ 21
3.2.1
Definições __________________________________________________________________ 21
3.2.2
Classificação ________________________________________________________________ 24
3.2.2.1
Quanto ao Tipo _________________________________________________ 24
3.2.2.2
Quanto aos Métodos_____________________________________________ 25
3.3
CHORUME ____________________________________________________________ 27
3.3.1
QUALIDADE_________________________________________________________________ 27
3.3.1.1
Parâmetros de Qualidade do Chorume ______________________________ 27
3.3.1.2
Variações na Qualidade do Chorume ________________________________ 31
3.3.2
GERAÇÃO __________________________________________________________________ 35
3.3.3
TRATAMENTO DE CHORUME ___________________________________________________ 39
3.3.3.1
Tratamento Biológico ____________________________________________ 42
3.3.3.2
Tratamento Físico e Químico ______________________________________ 48
3.3.3.3
Estratégia para Tratamento do Chorume_____________________________ 50
3.4
UTILIZAÇÃO DO SOLO COMO ELEMENTO DEPURADOR________________________ 52
3.4.1
Método de infiltração _________________________________________________________ 54
3.4.2
Percolação__________________________________________________________________ 55
3.5
ATENUAÇÃO NATURAL__________________________________________________ 55
3.5.1
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES _______________________________________________ 55
3.5.2
PROCESSOS DE ATENUAÇÃO ___________________________________________________ 57
3.5.3
MECANISMOS DE ATENUAÇÃO _________________________________________________ 57
3.5.3.1
Mecanismos Físicos______________________________________________ 58
i
3.5.3.2
Mecanismos Químicos (segundo McBean et al, 1995, Qasin et al, 1994, e
Bagchi, 1994) __________________________________________________ 59
3.5.3.3
3.5.4
4
Mecanismos Microbiológicos (segundo Qasin et al, 1994)________________ 60
TESTES DE PERCOLAÇÃO EM COLUNAS __________________________________________ 61
MATERIAIS E MÉTODOS ___________________________________________ 64
4.1
CONCEPÇÃO DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO _______________________________ 65
4.2
SOLO ESTUDADO ______________________________________________________ 67
4.2.1
DESCRIÇÃO DA GEOLOGIA DA REGIÃO __________________________________________ 67
4.2.2
CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO SOLO TÍPICO DESSA REGIÃO ____________________ 68
4.2.3
LOCAL DE AMOSTRAGEM DE SOLO ______________________________________________ 68
4.3
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO, COMPACTAÇÃO E PERMEABILIDADE NO SOLO
ESTUDADO___________________________________________________________ 70
5
4.4
MONTAGEM DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO________________________________ 74
4.5
AMOSTRAGEM, PRESERVAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO CHORUME ______________ 76
4.6
ALIMENTAÇÃO DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO _____________________________ 80
4.7
ANÁLISES QUÍMICAS ___________________________________________________ 82
RESULTADOS E DISCUSSÕES________________________________________ 85
5.1
PRIMEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS _______________________________________ 85
5.2
SEGUNDA CAMPANHA DE ENSAIOS ______________________________________ 100
5.3
TERCEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS ______________________________________ 135
5.4
RELAÇÃO DE SOLO NECESSÁRIO PARA COBERTURA E CHORUME GERADO, EM UM
ATERRO SANITÁRIO __________________________________________________ 148
5.4.1
ESTIMATIVA DA QUANTIDADE DE LIXO A SER DISPOSTO __________________________ 149
5.4.2
VIDA ÚTIL DO ATERRO E DEMANDA DE SOLO PARA COBERTURA ____________________ 151
5.4.3
GERAÇÃO DE CHORUME______________________________________________________ 152
5.5
CONSIDERAÇÕES FINAIS_______________________________________________ 154
6
CONCLUSÕES___________________________________________________ 156
7
SUGESTÕES PARA CONTINUIDADE __________________________________ 158
8
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ____________________________________ 159
9
ANEXOS _______________________________________________________ 165
8.1
PRIMEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS ______________________________________ 165
8.2
SEGUNDA CAMPANHA DE ENSAIOS ______________________________________ 168
8.3
TERCEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS ______________________________________ 195
ii
LISTA DE TABELAS
Tabela 3-1:
Distribuição típica para composição gravimétrica dos resíduos sólidos
domésticos em função do estágio de desenvolvimento do país
(Tchobanoglous, et al 1993).
10
Composição Gravimétrica dos resíduos sólidos domésticos de Caxias do Sul RS. (Pessin et al, 1991).
11
Tabela 3-3:
Composição gravimétrica dos resíduos sólidos domésticos do município de São
Carlos – SP e respectiva biodegradabilidade. (Gomes, apud Pinto et al., 2000).
11
Tabela 3-4:
Composição Gravimétrica do Lixo Domiciliar em dois municípios da região
metropolitana de Salvador. (CONDER, 1992)
12
Tabela 3-5:
Massa específica e umidade dos resíduos domiciliares, comerciais, industriais
e agrícolas (Tchobanoglous et al, 1993).
13
Tabela 3-6:
Dados típicos da composição de componentes dos resíduos sólidos
domiciliares.
15
Tabela 3-7:
Dados típicos da composição de componentes dos resíduos domiciliares,
comerciais e industriais.
16
Tabela 3-8:
Dados típicos aproximados de conteúdo e energia para materiais encontrados
em resíduos sólidos urbanos.
17
Tabela 3-9:
Dados de fração biodegradável de alguns resíduos orgânicos, baseados no
conteúdo de lignina calculados por Chandler, et al (1980).
18
Tabela 3-10:
Fases de desenvolvimento de moscas domésticas (Salvato, 1992)
20
Tabela 3-11:
Dados típicos da composição do chorume para aterros novos e antigos
segundo Tchobanoglous, 1993).
28
Tabela 3-12:
Processos representativos para tratamento de águas residuárias, inclusive o
chorume, baseado em Metcalf & Eddy (1991).
41
Tabela 3-13:
Processos de tratamento para os principais constituintes do chorume (McBean
et al, 1995).
42
Tabela 3-14:
Resultados do tratamento de chorume em lagoas aeradas (escala piloto)
44
Tabela 3-15:
Exemplos de eficiência de tratamento empregando reatores de filme fixo
(McBean et al, 1995).
46
Tabela 3-16:
Resumo de levantamentos realizados por Lema et al (1988), para alguns
sistemas anaeróbios de tratamento de chorume.
47
Tabela 3-17:
Volume das colunas empregadas dos testes de percolação para
autores com diferentes materiais, segundo Leite (2000).
62
Tabela 4-1:
Índices físicos e coeficiente de permeabilidade do solo na condição natural.
70
Tabela 4-2:
Resultados do ensaios de compactação e permeabilidade com ajuste
exponencial de curva.
72
Tabela 4-3:
Caracterização do chorume utilizado na primeira campanha de ensaios.
78
Tabela 4-4:
Caracterização do chorume utilizado na segunda campanha de ensaios –
primeira etapa.
79
Tabela 3-2:
diversos
iii
Tabela 4-5:
Caracterização do chorume utilizado na segunda campanha de ensaios –
terceira etapa.
79
Tabela 4-6:
Caracterização do chorume utilizado na terceira campanha de ensaios.
80
Tabela 5-1:
Características das colunas de percolação na primeira campanha de ensaios.
85
Tabela 5-2:
Resultados da análise de solubilização do solo utilizado nas colunas de
percolação, após a segunda campanha de ensaios.
134
Tabela 5-3:
Concentração de Metais (Cd, Pb e Zn) na água utilizada no abastecimento das
colunas (mg/l)
143
Tabela 5-4:
Concentração de Cádmio no efluente das colunas abastecidas com água
(mg/l)
143
Tabela 5-5:
Concentração de Chumbo no efluente das colunas abastecidas com água
(mg/l)
143
Tabela 5-6:
Concentração de Zinco no efluente das colunas abastecidas com água (mg/l)
143
Tabela 5-7:
Censos demográficos para o município considerado (SEADE, 2002)
149
Tabela 5-8:
Parâmetros adotados para estimativa da quantidade de lixo a ser disposta no
aterro.
150
Tabela 5-9:
Quantidade de lixo gerado e respectivo volume a ser ocupado em um aterro
sanitário.
150
Tabela 5-10:
Capacidade volumétrica das camadas e vida útil do sistema.
151
Tabela 5-11:
Balanço hídrico da camada de cobertura para o aterro sanitário considerado.
153
Tabela 5-12:
Volume de percolado (chorume) gerado pelo aterro ao longo da vida útil.
Estimativa com base nos valores médios mensais dos últimos dez anos.
154
Tabela 9-1:
Resumo dos valores referentes DQO na primeira campanha de ensaios
166
Tabela 9-2:
Valores do pH para as amostras coletadas dos efluentes das colunas.
167
Tabela 9-3:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas dos
efluentes das colunas.
167
Tabela 9-4:
Valores de Cor (UC*) para as amostras coletadas dos efluentes das colunas.
Tabela 9-5:
Valores de Turbidez (UT*) para as amostras coletadas dos efluentes das
colunas.
168
Tabela 9-6:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), para as amostras coletadas
dos efluentes das colunas.
168
Tabela 9-7:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (1ª etapa –
abastecimento com chorume), para a coluna 1, com densidade igual a 1,15,
em condições saturadas.
170
Tabela 9-8:
171
Tabela 9-9:
abastecimento com chorume), para a coluna 3, com densidade igual a 1,15.
172
Tabela 9-10:
173
Tabela 9-11:
abastecimento com chorume), para a coluna 5, com densidade igual a 1,50
174
Tabela 9-12:
175
167
iv
Tabela 9-13:
Valores de Cor (UC*) para as amostras coletadas dos efluentes das colunas.
176
Tabela 9-14:
Valores de Turbidez (UT*) para as amostras coletadas dos efluentes das
colunas.
177
Tabela 9-15:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l)
177
ª
Tabela 9-16:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (2 etapa –
abastecimento com água), para a coluna 1, com densidade igual a 1,15, em
condições saturadas.
179
Tabela 9-17:
abastecimento com água), para a coluna 2, com densidade igual a 1,30, em
180
Tabela 9-18:
Resumo dos valores referentes à segunda campanha de ensaios (2ª etapa –
abastecimento com água), para a coluna 3, com densidade igual a 1,15.
181
Tabela 9-19:
182
Tabela 9-20:
abastecimento com água), para a coluna 5, com densidade igual a 1,50
183
Tabela 9-21:
184
Tabela 9-22:
Valores do pH para as amostras coletadas.
185
Tabela 9-23:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas.
185
Tabela 9-24:
Cor (PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart)
186
Tabela 9-25:
Turbidez (FAU - Formazin Attenation Units).
187
Tabela 9-26:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l).
187
ª
Tabela 9-27:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (3 etapa –
189
Tabela 9-28:
190
Tabela 9-29:
191
Tabela 9-30:
abastecimento com chorume), para a coluna 5, com densidade igual a 1,50
192
Tabela 9-31:
Valores do pH para as amostras dos efluentes coletados
193
Tabela 9-32:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas
194
Tabela 9-33:
194
Tabela 9-34:
195
Tabela 9-35:
195
Tabela 9-36:
Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios (colunas
abastecidas com chorume), para a coluna 1, com densidade igual a 1,15.
197
Tabela 9-37:
198
Tabela 9-38:
199
Tabela 9-39:
Valores do pH para as amostras coletadas
200
v
Tabela 9-40:
200
Tabela 9-41:
Alcalinidade (mgCaCO3/l)
200
Tabela 9-42:
Redução de Sólidos Totais (%), tendo como referência os Sólidos Totais do
chorume utilizado no abastecimento, obtido através da realização de ensaios
durante toda a campanha de ensaios, sendo obtida a média de 26.711 mg/l.
200
Tabela 9-43:
Concentração de Metais (Cd, Pb e Zn) no chorume utilizado no abastecimento
das colunas (mg/l)
201
Tabela 9-44:
Concentração de Cádmio no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
201
Tabela 9-45:
Concentração de Chumbo no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
201
Tabela 9-46:
Concentração de Zinco no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l)
201
Tabela 9-47:
Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios
(abastecimento com água), para a coluna 2, com densidade igual a 1,15.
202
Tabela 9-48:
Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios
203
Tabela 9-49:
Resumo dos valores referentes a terceira campanha de ensaios
204
Tabela 9-50:
205
Tabela 9-51:
205
Tabela 9-52:
Alcalinidade (mgCaCO3/l)
205
Tabela 9-53:
Sólidos Totais (mg/l) do efluente das colunas, descontando-se os Sólidos
Totais da água utilizada no abastecimento das mesmas, obtido através da
realização de ensaios da água durante toda a campanha de ensaios, sendo
obtida a média de 124 mg/l.
205
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 3-1:
Desenvolvimento e encerramento de um aterro sanitário: (a) escavação e
impermeabilização; (b) Disposição de lixo; (c) encerramento do aterro.
23
Figura 3-2:
Esquema conceitual de operações e processos em um aterro sanitário
segundo Tchobanoglous et al, 1993.
24
Figura 3-3:
Métodos de disposição: (a) por escavação; (b) ocupação de área; e (c)
ocupação de vales (Tchobanoglous et al, 1993).
26
Figura 3-4:
Variações das características do chorume em função do tempo e das fases de
degradação e geração de gases (Tchobanoglous, 1993).
31
Figura 3-5:
Variação da concentração de contaminantes do chorume com a idade do lixo.
(Lu, Eichenberger e Stearns, 1985 citado por McBean et al, 1995).
32
Figura 3-6:
Valores de DBO5 e DQO do chorume ao longo tempo no aterro controlado de
Bauru.
34
Figura 3-7:
Registros de precipitação pluviométrica na região do aterro controlado de
Bauru no período de amostragens de chorume.
35
Figura 3-8:
Valores de pH do chorume ao longo tempo no aterro controlado de Bauru.
35
Figura 3-9:
Combinação de tratamento aeróbio e anaeróbio (McBean et al, 1995).
48
Figura 3-10:
Seleção de processos para tratamento de chorume (McBean et al, 1995)
51
Figura 3-11:
Permeâmetros: (a) Tubo de Shelby; (b) Molde de compactação; (c) Duplo
anel; (d) célula triaxial; e (f) Molde de volume variável.
63
Figura 4-1:
Esquema das Colunas de Percolação
66
Figura 4-2:
Localização da área de coleta do solo para preenchimento das colunas
(Calças, 2001).
69
Figura 4-3:
Curva Granulométrica obtida para amostra do solo empregado nas colunas
(Mondelli e Rodrigues, 2001).
71
Figura 4-4:
Valores do coeficiente de permeabilidade em função da massa específica seca
dos corpos de prova, com a curva ajustada exponencialmente.
73
Figura 4-5:
Valores da massa específica seca em função do percentual de compactação
em relação ao Proctor Normal, com curva de correlação exponencial.
73
Flanges em “nylon” para conexão entre os segmentos de tubo e para o fundo
com placa perfurada e recipiente coletor, para as colunas não saturadas, e
base selada, para as colunas em condições saturadas.
74
Colunas preenchidas com solo em diferentes graus de compactação e
condições de saturação.
75
Figura 4-8:
Poço de concentração, recalque e recirculação de chorume do aterro de
Bauru.
77
Figura 5-1:
Relação do volume de chorume aplicado e coletado em função dos dias, para
a coluna com densidade igual a 1,15, em condições saturadas.
86
Figura 5-2:
87
Figura 5-3:
Eficiência de remoção de DQO para alimentação com intermitência semanal,
com taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia
88
Figura 5-4:
Carga de DQO removida para alimentação com intermitência semanal, com
taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia.
88
Figura 4-6:
Figura 4-7:
vii
Figura 5-5:
Eficiência de remoção de DQO em função do volume aplicado por metro
cúbico de solo seco.
89
Figura 5-6:
Valores do pH para as amostras dos efluentes coletados nas colunas em
90
Figura 5-7:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras do efluente
coletado nas colunas em condições saturadas.
90
Figura 5-8:
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas em condições
saturadas (*UC: padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart).
91
Figura 5-9:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado nas colunas em condições
saturadas (*UT: unidade FAU - Formazin Attenation Units).
92
Figura 5-10:
Eficiência na redução de Sólidos Totais para as colunas em condições
saturadas. (mg/l).
92
Figura 5-11:
a coluna com densidade igual a 1,15, em condições não saturadas
93
Figura 5-12:
94
Figura 5-13:
94
Figura 5-14:
94
Figura 5-15:
com taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia, para as colunas
em condições não saturadas.
95
taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia, para as colunas em
condições não saturadas.
96
Figura 5-17:
cúbico de solo seco, para as colunas em condições não saturadas.
96
Figura 5-18:
Valores do pH para as amostras coletadas do efluente das colunas não
saturadas.
97
Figura 5-19:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas do
efluente das colunas não saturadas
98
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas não saturadas
(*UC: padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart).
98
Figura 5-21:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado das colunas não saturadas
(*UT: unidade FAU - Formazin Attenation Units).
99
Figura 5-22:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em
100
Figura 5-23:
101
Figura 5-24:
102
Figura 5-25:
Eficiência de remoção de DQO para alimentação diária, com taxa de aplicação
102
hidráulica diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco
Figura 5-26:
Carga de DQO removida para alimentação diária, com taxa de aplicação
103
Figura 5-16:
Figura 5-20:
viii
Figura 5-27:
103
Figura 5-28:
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado (*UC: padrão relativo ao PtCoPlatinum - Cobalt Units Standart).
104
Figura 5-29:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado(*UT: unidade FAU Formazin Attenation Units).
104
Figura 5-30:
105
Figura 5-31:
106
Figura 5-32:
106
Figura 5-33:
107
Figura 5-34:
107
Figura 5-35:
108
hidráulica diária de 0,034 m3(chorume)/m3(solo seco).
Figura 5-36:
109
hidráulica diária de 0,034 m3(chorume)/m3(SoloSeco).
Figura 5-37:
Eficiência de remoção de DQO em função do volume aplicado por m3 de solo
seco.
109
Figura 5-38:
110
Figura 5-39:
110
Figura 5-40:
111
Figura 5-41:
Relação do volume de água aplicado e coletado em função dos dias, para a
coluna com densidade igual a 1,15, em condições saturadas.
112
Figura 5-42:
113
Figura 5-43:
DQO efluente, para alimentação diária com água.
113
Figura 5-44:
Carga de DQO efluente para alimentação diária com água.
114
Figura 5-45:
Valores do pH para as amostras dos efluentes coletados.
114
Figura 5-46:
115
Figura 5-47:
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas saturadas (*UC:
padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart).
115
Figura 5-48:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado das colunas saturadas
116
Figura 5-49:
Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em condições saturadas.
Figura 5-50:
coluna com densidade igual a 1,15, em condições não saturadas
117
Figura 5-51:
117
116
ix
Figura 5-52:
118
Figura 5-53:
118
Figura 5-54:
DQO efluente, para alimentação diária com água.
119
Figura 5-55:
Carga de DQO efluente para alimentação diária com água.
119
Figura 5-56:
120
Figura 5-57:
120
Figura 5-58:
121
Figura 5-59:
121
Figura 5-60:
Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em condições não saturadas.
Figura 5-61:
123
Figura 5-62:
124
Figura 5-63:
124
Figura 5-64:
125
Figura 5-65:
125
Figura 5-66:
126
Figura 5-67:
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado na coluna saturada (*UC:
126
Figura 5-68:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado da coluna saturada (*UT:
unidade FAU - Formazin Attenation Units).
127
Figura 5-69:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), no efluente da coluna em
127
Figura 5-70:
128
Figura 5-71:
128
Figura 5-72:
129
Figura 5-73:
129
Figura 5-74:
130
Figura 5-75:
130
Figura 5-76:
131
Figura 5-77:
131
Figura 5-78:
132
122
x
Figura 5-79:
133
Figura 5-80:
133
Figura 5-81:
a coluna com densidade igual a 1,15.
136
Figura 5-82:
136
Figura 5-83:
137
Figura 5-84:
137
Figura 5-85:
138
Figura 5-86:
138
Figura 5-87:
Valores do pH para as amostras compostas, dos efluentes coletados.
139
Figura 5-88:
139
Figura 5-89:
Alcalinidade (mgCaCO3/l), para as amostras dos efluentes coletados.
140
Figura 5-90:
Redução de Sólidos Totais (%), tendo como referência os Sólidos Totais do
140
Figura 5-91:
Concentração de Cádmio no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
141
Figura 5-92:
Concentração de Chumbo no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
141
Figura 5-93:
Concentração de Zinco no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
142
Figura 5-94:
coluna com densidade igual a 1,15.
144
Figura 5-95:
144
Figura 5-96:
145
Figura 5-97:
DQO efluente, para alimentação diária com água, com taxa de aplicação
145
hidráulica diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco.
Figura 5-98:
Carga de DQO efluente para alimentação diária com água, com taxa de
146
aplicação hidráulica diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco.
Figura 5-99:
146
Figura 5-100: Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas
147
Figura 5-101: Alcalinidade (mgCaCO3/l) .
147
Figura 5-102: Sólidos Totais (mg/l) do efluente das colunas, descontando-se os Sólidos
148
xi
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
- Associação Brasileira de Normas Técnicas
Cempre
- Compromisso Empresarial para Reciclagem
COT
- Carbono Orgânico Total
CEC
- Cation exchange capacity
CTC
- Capacidade de Troca Catiônica (CTC)
DAE
- Departamento de Águas e Esgotos de Bauru
DBO5
- Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO
- Demanda Química de Oxigênio
EPA
- Environmental Protection Agency
FAU
- Formazin Attenation Units
FEB
- Faculdade de Engenharia de Bauru - Unesp
IBGE
- Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IPMet
- Instituto de Pesquisas Meteorológicas
NBR
- Norma Brasileira
NTK
- Nitrogênio Total Kjeldahl
PEAD
- Polietileno de alta densidade
pH
- Potencial Hidrogeniônico
PVC
- Cloreto polivinílico
PtCo
- Platinum Cobalt Unit Standart
UC
- Unidade de Cor
UNESP
- Universidade Estadual Paulista
UT
- Unidade de Turbidez
xii
LISTA DE SIMBOLOS
A
- Área de seção transversal
C
- Concentração [ M/L3]
[ L2 ]
CaCO3 - Carbonato de cálcio
E
- Evaporação potencial não ajustada [ cm ]
GC - Grau de Compactação [%]
I
- Índice de calor
K
- Coeficiente de permeabilidade [ L/T ]
L
- Comprimento [ L ]
LL
- Limite de liquidez
LP
- Limite de plasticidade
M
- Massa [ M ]
NA - Nível d´água
P
- Fósforo
Q
- Vazão [ L3/T ]
t
- Tempo [ T ]
t
- Temperatura média mensal [ °C ]
UC - Unidade de Cor
UT
- Unidade de Turbidez
Ø
- Umidade [ % ]
µS
- Micro Siemens
ρd Solo Natural - Densidade Natural do solo [g/cm3]
ρd Max. Proctor Norm - Densidade Máxima do Proctor Normal [ g/cm3]
xiii
RESUMO
O tratamento de chorume tem-se tornado cada vez mais importante na medida em que
novos aterros sanitários são construídos de acordo com a legislação vigente. Esta relevância
está associada à grande quantidade de chorume captada pelo sistema de drenagem nos aterros
com liners eficientes.
O tratamento de chorume é dificultado pela dinâmica de suas
características durante as estações do ano e também durante sua vida útil.
Processos
biológicos via de regra apresentam baixa eficiência na remoção de carga orgânica, exigindo
ainda grandes bacias de equalização.
Processos físico-químicos produzem grandes
quantidades de lodo, necessitando ainda de maiores recursos para seu manejo. Portanto,
tornam-se necessárias formas alternativas que auxiliem ou substituam os processos
convencionais a custos reduzidos. Outra característica fundamental de todo aterro sanitário é
grande demanda de terra para cobertura dos resíduos.
Desta forma, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar o potencial do emprego do
solo de cobertura no tratamento ou pré-tratamento de chorume.
Este estudo foi efetuado com uso de uma areia fina pouco argilosa, residual do arenito,
disposta em colunas de percolação sob diferentes condições de compactação as quais foram
alimentadas com chorume proveniente do aterro controlado de Bauru. Avaliou-se ainda o
comportamento do sistema quando alimentado com chorume de características diferenciadas,
sob variadas taxas de aplicação hidráulica, sendo analisados os parâmetros DQO, Sólidos
Totais, pH, Condutividade elétrica, Alcalinidade, Cor e Turbidez, para o chorume e para o
efluente coletado das colunas.
A partir dos resultados obtidos para os parâmetros analisados, observou-se grande
potencial de aplicação desta alternativa para o tratamento do chorume considerado,
apresentando remoções sistemáticas de DQO acima de 90%, antes que se observasse a
saturação do solo com a matéria orgânica, a qual ocorreu com a aplicação de cerca de 300
litros de chorume por metro cúbico de solo, obtendo-se a remoção de 0,59
g.DQO/kg.SoloSeco. Neste período, obteve-se ainda a remoção média de aproximadamente
1
60% de Sólidos Totais, o que acarretou em resultados significativos de redução de Cor e
Turbidez. Observa-se também que a intermitência na alimentação, para os valores estudados,
não influenciou significativamente a resposta do sistema.
Apesar da capacidade limitada das colunas, deve ser lembrado que a proposição está
embasada na rotatividade do solo a ser empregado primeiramente no tratamento do chorume,
em condições controladas, idealizando-se a utilização de baias similares a leitos de secagem,
sendo este, posteriormente, utilizado na cobertura diária dos resíduos no aterro sanitário, cuja
demanda de terra é bastante significativa.
2
ABSTRACT
The leachate treatment has become more relevant insofar as recent sanitary landfills
have been built according the current legislation. This relevance is associated to a large
amount of leachate collected by drainage systems in sanitary landfill with efficient liners. The
leachate treatment is difficult due to the variation on the quality and on the quantity of the
leachate generated on the different seasons and during the landfill lifetime. The biological
process to treat leachate needs large equalization basins and usually presents low efficiency.
Physical-chemical process produces large amount of sludge at low efficiency and needs more
management resources. So, new alternative methods have to be used to assist or to replace
inefficient processes. Another fundamental characteristic of sanitary landfills is the need of a
large amount of soil to be used as a solid waste cover.
In this research, it was proposed to evaluate the potential use of a residual clayey fine
sandy soil from sandstone to treat our pre-treat the leachate from Bauru Sanitary Landfill.
This sandy soil was compacted at different compaction degree and the leachate was
percolated through the column to assess soil retention. Each column was 1.0 m deep and
0.097 m in diameter and it received leachate from different seasons and from different
drainage collection points as well at different loading rate. The evaluated parameters in
columns influent and effluents were: COD, total solids, pH, electric conductivity, alkalinity,
color and turbidity.
The results indicate a great potential of this soil for leachate treatment, with COD
removal efficiency above 90%, before the soil organic saturation. After that, there was an
abrupt efficiency decay, that occurred with about 300 liters.leachate/m3.soil and the soil
presented an removal rates of about 0.59 g.COD/kg.DrySoil. During this period it was
observed an average efficiency of 60% in total solids removal and significant color and
turbidity reduction. Intermittence in leachate application was not significant in efficiency
response of contaminants removal.
3
In spite of the limited capacity of the columns, this proposal assumed a soil cover
rotation in a landfill operation. Firstly, the soil can be used to treat the leachate under
controlled condition and after that, it has to be placed as a solid waste cover. A low cost single
basin with drainage system can receive the soil at low compaction degree to treat or pre-treat
the leachate.
4
1
INTRODUÇÃO
Um dos problemas atualmente evidentes no País diz respeito ao manejo, inclusive o
tratamento, e destinação dos resíduos sólidos urbanos, principalmente quando se trata dos
impactos ambientais e da preservação dos recursos naturais, ou seja, o desenvolvimento
sustentável, com interações complexas.
A partir de meados de 1990, no Brasil, houve um despertar para os problemas
relacionados aos resíduos sólidos, especialmente os domésticos e, mais discretamente, os
industriais. No caso dos resíduos sólidos domésticos, ressaltavam-se os impactos visuais e
sociais, pela presença de inúmeros catadores nos lixões. Desde então, apesar dos vários
enfoques e propostas equivocadas, houve uma evolução significativa, com o envolvimento
cada vez maior da própria sociedade e do início de pesquisas no país, além da demanda por
técnicos especializados.
A atuação de órgãos ambientais governamentais e do ministério público tem sido
fundamental para essa evolução. Contudo, o direcionamento para solução da disposição final,
muitas vezes, tem sido meramente burocrático, o que proporcionou a instalação de lixões
sobre áreas contempladas com projetos de aterros sanitários. Nesses casos o que deveria ser
aterro sanitário tornou-se aterro controlado, com as devidas limitações na prevenção de
impactos ambientais, principalmente pela infiltração de chorume no solo.
Como resultado dessa experiência, observa-se que em novos sistemas dotados de
liners a quantidade de chorume a ser tratado em períodos de chuva torna-se um desafio para
muitos técnicos. Esta situação é conseqüência, também, da falta de planejamento na execução
do aterro, expondo grandes áreas impermeabilizadas para pequena quantidade de resíduos
dispostos.
Por outro lado, principalmente no Brasil, ainda é um grande desafio a destinação final
para municípios que se enquadram na faixa de 20 a 50 t/dia, devido às exigências técnicas
para os aterros e os custos unitários elevados para implantação e, principalmente, operação.
5
Na realidade o grande desafio é a regionalização de aterros sanitários, como forma de reduzir
custos, diminuir a dispersão de resíduos e melhorar o controle ambiental.
No Brasil a importância do tratamento de chorume tem crescido na proporção direta da
implantação dos novos aterros sanitários.
Essa importância está associada à grande
quantidade de chorume coletado pelo sistema de drenagem em aterros sanitários que possuem
liners eficientes.
Esta nova realidade exigirá que os aterros apresentem coberturas
equivalentes aos liners. A operação dos aterros não se limitará somente em descarregar,
compactar e cobrir, mas exigirá o planejamento cuidadoso visando reduzir ao máximo a área
exposta que possa contribuir para a geração de chorume.
A escolha do processo ou processos de tratamento de chorume torna-se um item
secundário, porém não menos importante. Mas o manejo do chorume é a chave para definir
vazões e quais processos são mais indicados, principalmente quando se dispõe de uma
metodologia que permita avaliar a qualidade do chorume ao longo tempo.
Ressalta-se a dificuldade de se tratar o chorume coletado, devido as suas
características e variáveis intrínsecas, como, qualidade, quantidade e respectivas variações
temporais, sofrendo ainda variações devido à execução, operação, sazonalidade e idade do
aterro, sendo difícil atender os padrões de lançamento e ainda os padrões de qualidade dos
corpos d’água receptores.
Das observações efetuadas nos estudos efetuados anteriormente por Hamada (2001),
ficaram algumas questões pertinentes ao dimensionamento de um sistema de tratamento por
percolação de chorume em uma areia fina pouco argilosa residual do arenito.

Para um determinado tipo de solo, qual a taxa limite de aplicação hidráulica?

Qual a influência da compactação considerando-se taxas de aplicação hidráulica
maiores que os descritos previamente?

Como viabilizar técnica e operacionalmente esse sistema?

De acordo com a qualidade observada no efluente, quais alternativas de tratamento
complementar poderiam ser aplicados para se obter um efluente de qualidade
compatível ao pequeno córrego (baixa capacidade de diluição)?

Qual a suscetibilidade à uma eventual lixiviação desse solo após seu uso como
elemento filtrante de chorume, quando empregado como cobertura?
Tais questões motivaram a execução da presente pesquisa, a qual objetivou responder
aos questionamentos apontados.
6
2
OBJETIVOS
A presente pesquisa teve como objetivo principal avaliar o potencial de uso do solo de
cobertura de um aterro sanitário como elemento filtrante para tratamento de chorume. Tal
pesquisa foi realizada com uso de uma areia fina pouco argilosa, residual do arenito, que foi
disposta em colunas de percolação sob diferentes condições de compactação e taxas de
aplicação hidráulica. São objetivos específicos da pesquisa:
•
Estudar a influência dos parâmetros compactação e taxa de aplicação hidráulica
sobre o escoamento do chorume e a qualidade do efluente das colunas de
percolação;
•
Avaliar a eficiência do sistema, para tratamento de chorume à partir da
determinação dos parâmetros DQO, condutividade elétrica, pH, alcalinidade, cor e
turbidez.
•
Conceber os elementos básicos do leito percolador e estabelecer procedimentos
operacionais para implantação de um sistema a partir dos parâmetros estudados.
A parte experimental do estudo visou simular condições prováveis de campo, com o
objetivo de se obter parâmetros para projeto de sistema similar.
7
3
3.1
REVISÃO DE LITERATURA
RESÍDUOS
Dentre a diversidade de definições para o termo, em linhas gerais resíduos se referem a
coisas sem utilidade ou valor. Por outro lado resíduos são restos da atividade humana e,
fisicamente, contém basicamente os mesmos materiais que são encontrados nos respectivos
produtos originais que tinham valor e utilidade.
Mais importante que a própria definição, é saber o que fazer com os resíduos.
Segundo a abordagem de White et al (1993), uma solução básica para um resíduo seria
restaurar seu valor até que deixe de ser considerado um resíduo. A perda ou ausência de valor
em muitos casos está relacionada com a mistura ou ao desconhecimento de sua composição.
Mais especificamente, quando se trata de resíduo sólido, diversos grupos podem ser
identificados ou classificados de acordo com a abordagem estabelecida.
Dentre os diferentes grupos de resíduos sólidos, os domiciliares, por natureza, são os
mais complicados em termos de manejo, pois são constituídos por uma grande diversidade de
materiais (plásticos, vidro, metais, vidro, e restos de alimento), via de regra, totalmente
misturados. A composição desses resíduos também varia muito em função da sazonalidade e
geograficamente (de um país para outro e de uma cidade para outra).
Por outro lado, resíduos sólidos comerciais e industriais tendem a ser mais
homogêneos e em grande quantidade para cada um dos materiais.
3.1.1 CLASSIFICAÇÃO
Pelo fato de existir algumas divergências com relação à classificação, para fins do
presente texto, resíduos sólidos domésticos constituem um grupo de resíduos classificados,
segundo sua origem em:

Domiciliares, provenientes de residências (casas e apartamentos);
8

Comerciais, provenientes de lojas, restaurantes, mercados e supermercados,
escritórios, hotéis, etc.;

Institucionais, originados em escolas e instituições governamentais;

Serviços municipais, resultantes de podas e manutenção de jardins, praças
públicas, áreas de recreação, varrição de ruas, etc.
Considerando-se uma categoria mais abrangente, a qual será denominada de resíduos
sólidos urbanos, serão incluídos além dos anteriores, os resíduos originados em:

Construções, que são os entulhos resultantes das obras civis;

Serviços de saúde, incluindo hospitais, clínicas, laboratórios, farmácias, núcleos de
saúde, ambulatórios, etc.;

Industriais, originados nos processos industriais dentro da área urbana, sejam
perigosos ou não.
Resíduos originados na indústria, mas advindos dos setores administrativos, de
refeitórios e de ambulatórios médicos, podem ser incluídos na categoria de resíduos sólidos
domésticos.
Resíduos originados das atividades agropastoris pertencem a um grupo de resíduos
denominados de agrícolas, inclusive das agroindústrias. Incluem-se, neste caso, alguns
resíduos perigosos, tais como embalagens de defensivos agrícolas e de adubos, e respectivos
produtos quando vencidos.
Resíduos especiais, originados nos portos e aeroportos, resultantes de viagens
internacionais, seguem normas específicas de destinação.
Uma outra forma bastante empregada para classificação de resíduos sólidos segue as
definições da NBR 10.004, que tem sido aplicada para definir a periculosidade do material.
Esta classificação é usual para resíduos sólidos industriais, mas pode ser aplicada para outros
tipos de resíduos sólidos.
3.1.2
COMPOSIÇÃO
Os resíduos sólidos domésticos, segundo definição adotada, são constituídos por
misturas de restos de alimento, papel, papelão, plásticos, metal, vidro, madeira, trapos, couro,
etc.
9
A composição física dos resíduos sólidos domésticos é importante para a seleção e
operação de equipamentos e instalações, na otimização de recursos e consumo de energia e na
análise e projeto de aterros sanitários.
Essa composição, por outro lado, varia com a localidade e com o estágio de
desenvolvimento em que se está inserido. Tal variação é nítida quando se efetua uma
comparação entre diferentes países e respectiva renda per capita, como ilustrado por
Tchobanoglous et al. (1993) na Tabela 3-1.
Verifica-se que os valores observados na Tabela 3-1 são compatíveis com a
composição observada em alguns municípios brasileiros.
Pessin et al (1991) da Universidade de Caxias do Sul desenvolveram, através do
Grupo de Resíduos Sólidos do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, um programa de
pesquisas sobre manejo, coleta, tratamento e destino final de resíduos sólidos domésticos no
município de Caxias do Sul, RS, em três estações do ano. Nesse programa foi efetuado um
estudo sobre a composição gravimétrica, como mostrado na Tabela 3-2.
Tabela 3-1:
Distribuição típica para composição gravimétrica dos resíduos sólidos
domésticos em função do estágio de desenvolvimento do país (Tchobanoglous,
et al 1993).
Países de baixa
renda per capita
Países de média renda
per capita
Países de elevada
renda per capita
40-85
20-65
6-30
1-10 (soma)
8-30 (soma)
20-45 e 5-15
Plásticos
1-5
2-6
2-8
Têxteis
1-5
2-10
2-6
Borracha e couro
1-5
2-10
0-2
Podas e madeira
1-5 (soma)
1-10 (soma)
10-20 e 1-4
Vidro
1-10
1-10
4-12
Metais em geral
1-5
1-5
3-12
Terra, pó, cinzas
1-40
1-30
0-10
Componente
Orgânico
Restos de
alimento
Papel e papelão
Inorgânicos
10
Tabela 3-2:
Composição Gravimétrica dos resíduos sólidos domésticos de Caxias do Sul RS. (Pessin et al, 1991).
Porcentagem em peso (base úmida)
Componente
Inverno
Primavera
Verão
Média
Restos de alimento
48,70
53,00
53,43
51,7
Papel, papelão
26,50
15,30
21,03
20,9
Metais ferrosos
4,80
6,20
5,00
5,3
Trapo, couro, borracha
7,70
7,00
6,63
7,1
Plástico fino e grosso
8,70
9,50
8,87
9,0
Vidro
1,10
5,40
2,60
3,0
Madeira
0,80
1,90
1,13
1,3
Metais não ferrosos
0,40
0,20
0,33
0,3
Diversos
1,30
1,50
0,97
1,3
Caracterizações efetuadas no município de São Carlos, SP, são próximas daquelas
observadas nos levantamentos de Gomes, apud Pinto et al (2000), como demonstram os
valores indicados na Tabela 3-3. Neste estudo efetuou-se também uma classificação em
termos de biodegradabilidade dos componentes avaliados.
Determinadas localidades do Brasil apresentam características bem diferenciadas
daquelas observadas nos municípios da região Sul e Sudeste do Brasil, onde são verificados
percentuais elevados de restos de alimento, como observado na Tabela 3-4 com dados
fornecidos pela CONDER (1992).
Tabela 3-3:
Composição gravimétrica dos resíduos sólidos domésticos do município de São
Carlos – SP e respectiva biodegradabilidade. (Gomes, apud Pinto et al., 2000).
Componente
Porcentagem
em peso (base
úmida)
Biodegradabilidade
Restos de alimento
56,7
Facilmente biodegradável
% do
total
56,7
Papel, papelão
21,3
Moderadamente biodegradável
21,3
Trapo
3,4
Madeira, couro, borracha
2,3
Dificilmente biodegradável
5,7
Vidro
1,4
Plástico
8,5
Metal
5,4
Não biodegradável
16,3
Inertes
1,3
Classificação
11
Tabela 3-4:
Composição Gravimétrica do Lixo Domiciliar em dois municípios da região
metropolitana de Salvador. (CONDER, 1992)
Componentes
Porcentagem em peso (base úmida)
Simões Filho
Lauro de Freitas
Restos de alimento
74,20
74,60
Papel
5,10
4,50
Papelão
3,00
2,40
Metais ferrosos
1,90
1,90
Trapo, couro, borracha
1,60
2,50
Plástico mole
8,80
10,1
Plástico duro
2,00
1,30
Vidro
3,30
1,50
Madeira
0,10
0,30
Metais não ferrosos
-
0,20
Outros
-
0,70
0,9 ± 0,2
0,7 ± 0,2
260,80
226,70
Produção per Capita
3
Massa específica (kg/m )
3.1.3
PROPRIEDADES
As propriedades físicas, químicas e biológicas dos resíduos sólidos domésticos são de
grande importância para análise, concepção e dimensionamento dos elementos constituintes
do sistema de manejo de resíduos sólidos. Possibilita a escolha de alternativas para coleta,
tratamento destinação, assim como dos equipamentos envolvidos.
Propriedades Físicas
Dentre as propriedades físicas mais importantes dos resíduos sólidos domésticos,
desatacam-se: massa específica, umidade, tamanho das partículas e sua distribuição,
capacidade de campo e porosidade.
A massa específica é um parâmetro de importância uma vez que podem ser
determinados diversos valores, considerando-se as condições em que se encontra o resíduo,
ou seja: natural, como encontrado em recipientes, compactado (em caminhões compactadores
e no aterro), entre outras situações.
12
Infelizmente, existe muita dificuldade na definição de padrões para a massa específica
dos resíduos, devido a sua não uniformidade, e a questão das condições em que o mesmo se
encontra (compactado ou não), muitas vezes não é bem definida. Contudo, Tchobanoglous et
al (1993) apresenta valores referenciais para massa específica e umidade dos diversos tipos de
resíduos, como mostrado na Tabela 3-5.
Tabela 3-5:
Massa específica e umidade dos resíduos domiciliares, comerciais, industriais e
agrícolas (Tchobanoglous et al, 1993).
Tipo de Resíduo
Massa Específica
kg/m3
Faixa
Típico
Umidade
% em peso
Faixa
Típico
Domiciliar (não compactado)
Restos de alimento (misturado)
Papel
Papelão
Plásticos
Têxteis
Borracha
Couro
Restos de jardim
Madeira
Vidro
Latas (aço)
Alumínio
Outros metais
Poeira, cinzas, etc.
Cinzas
Tralhas
Restos de jardim (domiciliar)
131-481
42-131
42-80
42-131
42-101
101-202
101-261
59-225
131-320
160-481
50-160
65-240
131-1.151
320-1.000
650-831
89-181
291
89
50
65
65
131
160
101
237
196
89
160
320
481
745
131
50-80
4-10
4-8
1-4
6-15
1-4
8-12
30-80
15-40
1-4
2-4
2-4
2-4
6-12
6-12
5-20
70
6
5
2
10
2
10
60
20
2
3
2
3
8
6
15
Folhas (caídas e secas)
Grama (cortadas)
Grama (úmida e compactada)
Restos de jardim (pedaços)
Restos de jardim (composto)
Doméstico
30-148
208-297
593-831
267-356
267-386
59
237
593
297
326
20-40
40-80
50-90
20-70
40-60
30
60
80
50
50
No veículo compactador
No aterro
Normalmente compactado
Bem compactado
Comercial
178-451
297
15-40
20
362-498
590-742
451
599
15-40
15-40
25
25
13
Tipo de Resíduo
Alimentos (úmidos)
Equipamentos
Engradado de madeira
Ornamento vegetal
Tralhas (combustível)
Tralhas (não combustível)
Tralhas (misturada)
Construção e demolição
Massa Específica
kg/m3
Faixa
Típico
475-949
540
148-202
181
110-160
110
101-181
148
50-181
119
181-362
300
139-181
160
Umidade
% em peso
Faixa
Típico
50-80
70
0-2
1
10-30
20
20-80
5
10-30
15
5-15
10
10-25
15
Demolição misturado (não combustível)
Demolição misturado (combustível)
Construção misturado (combustível)
Concreto
Industrial
1.000-1.599
300-400
181-359
1.198-1.801
1.421
359
261
1.540
2-10
4-15
4-15
0-5
4
8
8
-
Lodo químico (úmido)
Cinzas
Tiras de couro
Tiras de metal (pesado)
Tiras de metal (leve)
Tiras de metal (misturado)
Óleos, piche, asfalto
Pó de serra
Têxteis
Madeira (misturada)
Agrícola
801-1.101
700-899
101-249
1.501-1.999
498-899
700-1.501
801-1.000
101-350
101-220
400-676
1.000
801
160
1.780
739
899
949
291
181
498
75-99
2-10
6-15
0-5
0-5
0-5
0-5
10-40
6-15
30-60
80
4
10
2
20
10
25
400-751
202-498
249-751
899-1.050
202-700
561
359
359
1.000
359
40-80
60-90
75-96
60-90
50
75
94
75
Agrícola (misturado)
Animais mortos
Frutas (misturadas)
Esterco (úmido)
Vegetais (misturados)
As dimensões e a distribuição do tamanho dos materiais componentes dos resíduos
sólidos domésticos ganham maior importância quando existe interesse na sua recuperação,
principalmente por meios mecânicos.
Dentre os materiais de maior tamanho médio,
destacam-se o papelão e o papel, seguido pelo plástico, tomando-se como base o comprimento
como maior dimensão.
A capacidade de campo dos resíduos sólidos domésticos é representada pela umidade
total que pode ser retida em uma amostra de resíduo, submetido à ação gravitacional. A
14
capacidade de campo desses resíduos é de importância crítica na formação do chorume nos
aterros sanitários.
A quantidade de chorume pode ser relacionada diretamente com o
excedente da capacidade de campo.
A capacidade de campo varia com o grau compactação e o estado de decomposição do
resíduo aterrado. A capacidade campo de resíduos domésticos não compactados varia entre
50 e 60%, considerando-se os dados de Tchobanoglous et al. (1993).
Propriedades Químicas
As informações sobre a composição dos resíduos sólidos domésticos são de grande
importância na avaliação de processos alternativos e opções de reciclagem. A prática da
incineração, por exemplo, torna-se viável, dependendo da composição química dos resíduos.
O conteúdo energético pode ser determinado em laboratório, empregando-se
calorímetros ou estimado por cálculos baseados na composição elementar de componentes
conhecidos dos resíduos domésticos.
Quando há interesse na conversão biológica dos resíduos domésticos, tais como
compostos (de compostagem), metano e etanol, as informações dos nutrientes essenciais são
de grande importância na manutenção do equilíbrio e da eficiência na conversão.
Tabela 3-6:
Dados típicos da composição de componentes dos resíduos sólidos domiciliares.
Componente
Porcentagem em peso base seca (%)
Carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio Enxofre
Cinzas
Orgânico
Restos de alimento
48,0
6,4
37,6
2,6
0,4
5,0
Papel
43,5
6,0
44,0
0,3
0,2
6,0
Papelão
44,0
5,9
44,6
0,3
0,2
5,0
Plásticos
60,0
7,2
22,8
-
-
10,0
Têxteis
55,0
6,6
31,2
4,6
0,15
2,5
Borracha
78,0
10,0
-
2,0
-
10,0
Couro
60,0
8,0
11,6
10,0
0,4
10,0
Podas de jardins
47,8
6,0
38,0
3,4
0,3
4,5
Madeira
49,5
6,0
42,7
0,2
0,1
1,5
Vidro
0,5
0,1
0,4
<0,1
-
98,9
Metais
4,5
0,6
4,3
<0,1
-
90,5
26,3
3,0
2,0
0,5
0,2
68,0
Inorgânico
Pó, cinza, etc.
15
Propriedades Biológicas
Excluindo plásticos, borracha, e couro, os demais componentes orgânicos presentes
nos resíduos sólidos domésticos podem ser classificados como:

Componentes solúveis em água (açúcar, amido, aminoácidos e vários ácidos
orgânicos);

Hemicelulose (produto da condensação de determinados açucares);

Celulose (produto de condensação da glicose);

Gordura, óleos e ceras (ésteres de álcool e longas cadeias de ácidos graxos)

Lignina (matéria polimérica contendo cadeias aromáticas com grupos -OCH3);

Ligninocelulose (combinação de lignina e celulose); e

Proteínas.
Tabela 3-7:
Dados típicos da composição de componentes dos resíduos domiciliares,
comerciais e industriais.
Tipos de resíduos
Carbono
HidrogêNitrogêOxigênio
nio
nio
Enxofre
Cinzas
Alimentos
Gordura
73,0
11,5
14,8
0,4
0,1
0,2
Restos de alimento (misturado)
48,0
6,4
37,6
2,6
0,4
5,0
Vegetais
48,5
6,2
39,5
1,4
0,2
4,2
59,6
9,4
24,7
1,2
0,2
4,9
Papelão
43,0
5,9
44,8
0,3
0,2
5,0
Revistas
32,9
5,0
38,6
0,1
0,1
23,3
Jornais
49,1
6,1
43,0
<0,1
0,2
1,5
Papel (misturado)
43,4
5,8
44,3
0,3
0,2
6,0
Papelão encerado
Plásticos
59,2
9,3
30,1
0,1
0,1
1,2
Plásticos (misturados)
60,0
7,2
22,8
-
-
10,0
Polietileno
85,2
14,2
-
<0,1
<0,1
0,4
Poliestireno
87,1
8,4
4,0
0,2
-
0,3
Poliuretano
63,3
6,3
17,6
6,0
<0,1
4,3
45,2
5,6
1,6
0,1
0,1
2,0
Têxteis
48,0
6,4
40,0
2,2
0,2
3,2
Borrachas
69,7
8,7
-
-
1,6
20,0
Carnes
Papel/papelão
PVC
Têxteis, borrachas e couros
16
Tipos de resíduos
Carbono
HidrogêNitrogêOxigênio
nio
nio
8,0
11,6
10,0
Enxofre
Cinzas
0,4
10,0
Couro
Madeira, árvores, etc.
60,0
Restos de quintal
46,0
6,0
38,0
3,4
0,3
6,3
Madeira (construção)
50,1
6,4
42,3
0,1
0,1
1,0
Madeira de lei
49,6
6,1
43,2
0,1
<0,1
0,9
Madeira (misturada)
49,5
6,0
42,7
0,2
<0,1
1,5
48,1
5,8
45,5
0,1
<0,1
0,4
Vidro e minerais
0,5
0,1
0,4
<0,1
-
98,9
Metais (misturados)
Diversos
4,5
0,6
4,3
<0,1
-
90,5
Restos de escritórios
24,3
3,0
4,0
0,5
0,2
68,0
Óleos, tintas
66,9
9,6
5,2
2,0
-
16,3
Restos de combustíveis
44,7
6,2
38,4
0,7
<0,1
9,9
Aparas de madeira (misturados)
Vidro, metais, etc.
Tabela 3-8:
Dados típicos aproximados de conteúdo e energia para materiais encontrados
em resíduos sólidos urbanos.
Percentual aproximado (em peso)
Tipo de resíduos
Alimentos
Gordura
Restos de alimento
(misturado)
Vegetais
Carnes
Papel/papelão
Papelão
Revistas
Jornais
Papel (misturado)
Papelão encerado
Plásticos
Plástico (misturado)
Polietileno
Poliestireno
Poliuretano
PVC
Têxteis, borrachas e
couro
Têxteis
Borracha
Conteúdo energético (kJ/kg)
Umidade
Material
volátil
2,0
95,3
2,5
0,2
37.530
38.300
39.161
70,0
21,4
3,6
5,0
4.180
13.916
16.701
78,7
38,8
16,6
56,4
4,0
1,8
0,7
3,1
5,2
4,1
6,0
10,2
3,4
77,5
66,4
81,1
75,9
90,9
12,3
7,0
11,5
8,4
4,5
5,0
22,5
1,4
5,4
1,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
95,8
98,5
98,7
87,1
86,9
2,0
<0,1
0,7
8,3
10,8
2,0
1,2
0,5
4,4
2,1
3.970
17.731
16.380
12.221
18.550
15.814
26.344
32.799
43.466
38.191
26.061
22.690
18.638
28.970
17.278
12.742
19.734
17.610
27.270
33.471
43.552
38.265
26.112
22.734
19.271
30.517
18.240
16.647
20.032
18.738
27.614
37.272
44.082
38.216
27.317
23.225
-
-
-
18.515
25.330
20.571
25.637
22.858
28.494
10,0
1,2
66,0
83,9
Carbono
Não
fixo
combustível
17,5
4,9
6,5
9,9
Como
coletado
Seco s/
cinza
Seco
17
Percentual aproximado (em peso)
Tipo de resíduos
Conteúdo energético (kJ/kg)
Material Carbono
Não
volátil
fixo
combustível
10,0
68,5
12,5
9,0
Umidade
Couro
Como
coletado
17.445
18.701
Seco s/
cinza
20.892
6.050
4.885
17.101
15.445
195
700
-
15.126
9.769
19.431
19.343
200
742
-
15.317
9.848
19.543
19.499
140
737
-
8.534
11.630
12.793
10.700
8.818
14.538
15.049
13.375
31.848
19.383
-
Seco
Madeira, árvores, etc.
Resíduos de jardins
Madeira (construção)
Madeira de lei
Madeira (misturada)
Vidro, metal, etc.
Vidro e mineral
Metal, latas
Metal, ferrosos
Metal, não ferrosos
Diversos
Restos de escritórios
RSU - Domiciliares
RSU - Comerciais
RSU
60,0
50,0
12,0
20,0
30,0
42,3
75,1
68,1
9,5
7,3
12,4
11,3
2,0
5,0
2,0
2,0
3,2
21,0
15,0
20,0
0,5
0,4
0,5
0,6
96-99+
94-99+
96-99+
94-99+
20,5
52,0
-
6,3
7,0
-
70,0
20,0
Biodegradabilidade
A biodegradabilidade da fração orgânica é freqüentemente medida através do
conteúdo de sólidos voláteis, determinado pela queima acima de 550 ºC, contudo os
resultados podem ser, por vezes, enganosos, pois determinados produtos altamente voláteis
são pouco biodegradáveis. Alternativamente o conteúdo de lignina dos resíduos pode ser
usado para estimar a fração biodegradável e, neste caso, diversos compostos orgânicos podem
ser listados para identificação da biodegradabilidade, como mostrado na Tabela 3-9.
Tabela 3-9:
Dados de fração biodegradável de alguns resíduos orgânicos, baseados no
conteúdo de lignina calculados por Chandler, et al (1980).
Porcentagem de Sólidos
Voláteis em relação aos
Sólidos Totais
Porcentagem de
Lignina em relação
aos Sólidos Voláteis
Fração
biodegradável
7-15
0,4
0,82
Jornais/revistas
94,0
21,9
0,22
Papéis de escritórios
96,4
0,4
0,82
Papelão
94,0
12,9
0,47
Podas (jardins)
50-90
4,1
0,72
Componente
Restos de alimento
Papel
18
Materiais com maior quantidade de lignina, tais como revistas e jornais, apresentam
menor biodegradabilidade que outros resíduos orgânicos encontrados no lixo doméstico. A
taxa com que ocorre a degradação dos principais componentes orgânicos do lixo doméstico
varia consideravelmente, e do ponto de vista prático podem ser classificados em rapidamente
e lentamente degradáveis.
Odores
Odores surgem de resíduos sólidos quando se verifica o armazenamento por períodos
relativamente longos no intervalo da geração “in loco” e a coleta, nas estações de transbordo e
nos aterros sanitários. Essas ocorrências tornam-se significativas em locais de clima tropical,
como no Brasil.
A formação de odores resulta da decomposição anaeróbia de componentes
biodegradáveis. Por exemplo, sob condições anaeróbias, o sulfato pode ser reduzido a sulfeto,
que posteriormente combina com o hidrogênio para formar H2S.
Os íons sulfeto podem também combinar com sais metálicos, tais como ferro, e formar
sulfetos metálicos.
A cor preta ou escurecida dos resíduos sólidos submetidos à
decomposição anaeróbia em aterros, ocorre primariamente pela formação de sulfetos
metálicos.
A redução de compostos orgânicos contendo um radical de enxofre pode iniciar a
formação de compostos como metil-mercaptana e ácidos aminobutíricos, que apresentam
odores desagradáveis. A metil-mercaptana pode ser hidrolizada bioquimicamente para metilálcool e sulfeto de hidrogênio.
Moscas
A procriação de moscas é um problema constante em países como o Brasil, portanto
são muito importantes considerações sobre o armazenamento, principalmente no local de
origem.
As moscas podem se desenvolver em menos de duas semanas após a postura de ovos.
Dentro deste ponto vista, o período em que ocorre a formação da pulpa no aterro sanitário
pode ser inferior ao período de desenvolvimento (9 a 11 dias), uma vez que o período de
armazenamento desde sua geração (ou às vezes antes) até sua disposição no aterro, podem ser
19
elevados. Na Tabela 3-10 é mostrado o desenvolvimento das moscas domésticas, a partir da
postura.
Tabela 3-10: Fases de desenvolvimento de moscas domésticas (Salvato, 1992)
Fase
Eclosão de ovos
Tempo
8-12 horas
Primeiro estágio do período larval
20 horas
Segundo estágio do período larval
24 horas
Terceiro estágio do período larval
3 dias
Estágio de Pulpa
Total
4-5 dias
9-11 dias
Ainda, durante o estágio larval, as larvas podem aderir-se nas paredes dos recipientes e
containers, e podem ser transportados posteriormente ao aterro sanitário, onde finalizam seu
desenvolvimento. Neste aspecto, a cobertura diária é imprescindível na redução e eliminação
de moscas dos aterros sanitários e arredores.
3.1.4
TIPOS DE DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS
Lançamento a Céu Aberto ou “Lixão”
É uma forma de disposição final de resíduos urbanos, na qual estes resíduos sólidos
são simplesmente descarregados sobre o solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou
à saúde pública.
Esta forma de disposição facilita a proliferação de vetores, geração de odores, poluição
das águas superficiais e subterrâneas pelo lixiviado, além de impedir o controle dos resíduos
encaminhados para o local de disposição. É, sob todos os aspectos, a pior forma de disposição
de resíduos sólidos, embora em levantamentos realizados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística), represente a solução para mais de 70% das comunidades brasileiras.
20
Aterro Controlado
É uma forma de disposição final dos resíduos urbanos, na qual precauções
tecnológicas executivas adotadas durante o desenvolvimento do aterro, como o recobrimento
dos resíduos com argila, aumentam a segurança do sistema, minimizando os riscos de
impactos ambientais e à saúde pública. Embora seja uma técnica preferível ao lançamento a
céu aberto, não substitui o aterro sanitário; é uma solução compatível (não completamente
adequada) para municípios pequenos. É adotada no Brasil, como solução para
aproximadamente 13% dos municípios.
Aterro Sanitário
O aterro sanitário é uma forma de disposição final de resíduos urbanos, dentro de
critérios de engenharia e normas operacionais específicas, proporcionando o confinamento
seguro dos resíduos, evitando danos ou riscos à saúde pública e minimizando os impactos
ambientais. Esses critérios mencionados materializam-se no projeto de sistemas de drenagem
periférica e superficial para afastamento de águas de chuva, de drenagem de fundo para a
coleta do lixiviado, de sistema de tratamento para o lixiviado drenado, de drenagem e queima
de gases gerados durante o processo da bioestabilização da matéria orgânica. É, sem dúvida,
uma interessante alternativa de disposição final de resíduos sólidos para os países em
desenvolvimento como o Brasil. Atualmente, cerca de 10% das comunidades brasileiras
solucionaram seu problema de disposição de lixo adotando a técnica do aterro sanitário.
3.2
ATERRO SANITÁRIO
3.2.1 Definições
O planejamento, projeto e operação de aterros sanitários modernos envolvem a
aplicação de uma variedade de princípios científicos, de engenharia e econômicos.
Historicamente, aterros sanitários têm sido o método mais econômico e
ambientalmente aceitável para disposição de resíduos sólidos em qualquer país do mundo.
Mesmo com a implementação de tecnologias de redução de lixo, reciclagem e transformação,
21
a disposição de resíduos sólidos nos aterros sanitários permanece como um componente
importante na estratégia de manejo integrado dos resíduos sólidos.
No passado o termo aterro sanitário era empregado para denotar o lugar em que os
resíduos eram lançados e cobertos ao final do dia. No Brasil, confundia-se aterro sanitário
com os atuais “lixões”, em que nem sempre ocorre a cobertura ao final do dia.
Atualmente, aterro sanitário refere-se a instalações projetadas e operadas para a
disposição de lixo doméstico com a finalidade de minimizar impactos ambientais e problemas
de saúde pública.
Dentro dessas instalações, ocorrem transformações, que compõe na
realidade um sistema de tratamento, uma vez que os projetos atuais visam a aceleração do
processo de degradação da matéria orgânica. As atividades das instalações incluem
monitoramento do fluxo de resíduos que entram no aterro, descarga e compactação, além de
elementos de monitoramento ambiental.
O termo célula é empregado para descrever o volume de material disposto em aterro
sanitário durante determinado período de operação. A célula de um dia corresponde à célula
diária e determinadas etapas de implantação correspondem à célula respectiva. Após a
descarga e compactação diária emprega-se a cobertura diária, consistindo de uma camada
que varia de 12 a 30 cm de material estável, que pode ser um composto (de compostagem). A
cobertura tem como finalidade controlar o carreamento do material pelo vento; prevenir
contra a entrada e/ou saída de ratos, moscas, baratas e outros vetores de doenças; além de
controlar a formação de percolados durante a operação do aterro.
O conjunto horizontal limitado das células diárias compõe uma camada de resíduos
formada por lixo compactado mais a cobertura diária. Tradicionalmente, os aterros são
compostos por diversas camadas com espessura variável. No limite lateral externo entre uma
camada e outra, são dispostas as bermas ou patamares, que são empregadas para manter a
estabilidade do aterro, dispor os canais de drenagem superficial e para a locação de tubulações
para exaustão de gás, quando ocorrer.
Para melhor compreensão do aterro sanitário moderno, é apresentado na Figura 3-2
uma definição esquemática para operações e processos envolvidos. Segue-se na Figura 3-1
um esquema de desenvolvimento do aterro ao longo de sua vida útil.
22
Figura 3-1:
Desenvolvimento e encerramento de um aterro sanitário: (a) escavação e
impermeabilização; (b) Disposição de lixo; (c) encerramento do aterro.
23
Figura 3-2:
Esquema conceitual de operações e processos em um aterro sanitário segundo
Tchobanoglous et al, 1993.
3.2.2 Classificação
Resíduos sólidos domésticos abrangem uma gama muito grande de resíduos, gerados
dentro de uma comunidade, podendo abranger, além da origem domiciliar, aqueles gerados no
comércio e aqueles industriais, considerados inertes e alguns tipos de não inertes, além
daqueles originados no serviço público.
3.2.2.1 Quanto ao Tipo
Aterros sanitários convencionais são utilizados basicamente, para disposição desses
resíduos, sem controle efetivo sobre formas diferenciadas de descarga ou compactação,
podendo ocorrer alguma forma de separação prévia de materiais recicláveis, como papel,
papelão, vidro, plásticos e metais.
Aterros projetados para máximo aproveitamento de biogás (Tchobanoglous et al,
1993), é uma situação inexistente no Brasil, porém bastante comum em alguns países
europeus. Nesses casos, são necessários projetos especiais. Como exemplo, a elevação da
24
altura ou profundidade das camadas de resíduos, células individuais (aterros celulares) em que
os resíduos são dispostos sem camadas intermediárias de cobertura e o chorume é reciclado
com a finalidade de acelerar o processo de decomposição.
Aterros sanitários como unidade em um sistema integrado de tratamento (White et al,
1993 e Tchobanoglous et al, 1993), corresponde propriamente a diferenciações no método de
operação, separando-se o conteúdo orgânico para ser disposto no mesmo. O processo de
biodegradação pode ser acelerado pelo aumento da umidade, seja através da recirculação do
chorume ou por adição de lodos de sistemas de tratamento de esgotos ou estrume de animais
(preferencialmente ruminantes). O material degradado pode ser posteriormente removido e
empregado como material de cobertura e as células escavadas podem ser novamente
ocupadas.
3.2.2.2
Quanto aos Métodos
Segundo Tchobanoglous et al (1993) basicamente podem ser identificados três
métodos de execução de aterro sanitário: a) por escavação, b) de ocupação de área, e c) de
ocupação de vales, como mostrado na Figura 3-3.
O método por escavação é idealizado para áreas em que é possível a obtenção de
profundidades adequadas de material para cobertura e áreas onde o nível do lençol freático
não se encontra próximo à superfície. Neste método o solo é escavado e empregado para
cobertura diária e final. As células escavadas ou trincheiras são revestidas com mantas de
membrana sintética ou solo argiloso de baixa permeabilidade, ou mesmo a combinação de
ambos.
25
Figura 3-3:
Métodos de disposição: (a) por escavação; (b) ocupação de área; e (c) ocupação
de vales (Tchobanoglous et al, 1993).
O método de ocupação de área é empregado quando o terreno não é adequado à
escavação de células ou trincheiras ou então em situações em que o nível do lençol freático é
muito alto (próximo à superfície). A preparação do local inclui a instalação de revestimentos
e sistemas de controle de chorume.
O método de ocupação de vales corresponde à disposição de resíduos em canyons,
ravinas, áreas de empréstimo drenadas e jazidas exploradas de rocha (pedreiras). Nesses
casos são previstas disposições de diversas camadas e deve-se prevenir o acúmulo de água no
26
aterro, com um eficiente sistema de drenagem. O viabilidade desse método está vinculado a
existência de material de cobertura, principalmente das camadas individuais.
O método de disposição dos resíduos que pode ser considerado dos mais eficientes, é
fundamentalmente um misto entre o de ocupação de área e o de escavação, uma vez que a
escavação mais profunda é normalmente limitada pela capacidade de drenagem natural e pela
altura das camadas de lixo. Escavações muito profundas dificultam a drenagem do chorume,
e, consequentemente a operação do mesmo. Também a implementação de um aterro modular,
com definição de bases e células com relativa independência, permite a distribuição adequada
de custos, ao longo da vida útil do sistema.
3.3
CHORUME
Chorume pode ser definido como a fase líquida da massa aterrada de resíduos, que
percola através desta removendo materiais dissolvidos ou suspensos. Na maioria dos aterros
sanitários, o chorume é composto pelo líquido que entra na massa aterrada de lixo advindo de
fontes externas, tais como sistemas de drenagem superficial, chuva, lençol freático, nascentes
e aqueles resultantes da decomposição do lixo.
3.3.1 QUALIDADE
3.3.1.1 Parâmetros de Qualidade do Chorume
Quando a água percola através da massa de lixo aterrada, que está em decomposição,
material biológico e componentes químicos são carregados para a solução. Na Tabela 3-11
são apresentados dados representativos das características de chorume, tanto para aterros
novos como para mais antigos (estabilizados), segundo Tchobanoglous (1993).
A composição química do chorume, segundo o autor, varia muito, dependendo da
idade do aterro e dos eventos que ocorreram antes da amostragem. Por exemplo, se o
chorume é coletado durante a fase ácida, o pH será baixo, porém parâmetros como DBO5,
COT, DQO, nutrientes e metais pesados deverão ser elevados. Contudo durante a fase
metanogênica o pH varia entre 6,5 e 7,5 e os valores de DBO5, COT, DQO e nutrientes serão
significativamente menores.
27
Tabela 3-11: Dados típicos da composição do chorume para aterros novos e antigos segundo
Tchobanoglous, 1993).
Valores (mg/l)
Características
DBO5
COT (carbono orgânico total)
DQO
Sólidos suspensos totais
Nitrogênio orgânico
Nitrogênio amoniacal
Nitrato
Fósforo total
Alcalinidade como CaCO3
PH
Dureza total como CaCO3
Novos aterros (menos de 2 anos)
Aterros antigos
Faixa de
variação
Típico
(mais de 10 anos)
2.000-30.000
1.500-20.000
3.000-60.000
200-2.000
10-800
10-800
5-40
4-100
1.000-10.000
4,5-7,5
300-10.000
10.000
6.000
18.000
500
200
200
25
30
3.000
6
3.500
100-200
80-160
100-500
100-400
80-120
20-40
5-10
5-10
200-1.000
6,6-7,5
200-500
A biodegradabilidade do chorume varia com o tempo e pode ser determinada pela
relação DBO5/DQO. Inicialmente essa relação situa-se em torno de 0,5 ou maior; e relações
entre 0,4 e 0,6 são indicadores da melhor biodegradabilidade. Em aterros antigos, a mesma
relação situa-se normalmente na faixa entre 0,05 e 0,2. Como resultado dessa variação nas
características do chorume, o projeto de sistemas de tratamento é bastante complexo.
Compostos Orgânicos
Basicamente, os compostos orgânicos são caracterizados pela ligação carbonocarbono. Uma forma de classificar os compostos orgânicos é a identificação de três grupos:

Ácidos graxos, de baixo peso molecular (ex.: ácidos acético, propiônico e
butírico)

Ácidos Húmicos, de elevado peso molecular (ex: tipo carboidratos, carboxil e
grupos hidroxil aromáticos)

Substâncias do tipo acido fúlvico, de peso molecular intermediário
Chian e deWalle (1975), realizaram estudos para determinar a composição da fração
orgânica do chorume. Seus estudos detectaram entre 20 e 70% de ácidos graxos voláteis
28
livres como parte do Carbono Orgânico Total (COT) do chorume, dependendo da idade do
aterro. Os porcentuais de ácidos graxos tendem a diminuir com o aumento da idade do aterro.
Os compostos orgânicos restantes foram distribuídos em quantidades iguais entre grupos de
compostos de ácidos fúlvicos, ácidos tânicos, ligninas, material celulósico e outras formas de
matéria orgânica.
Estudos de Qasim e Burchinal (1970), demonstraram que concentrações de
substâncias orgânicas (COT, DQO e DBO) e relações DBO/DQO, são geralmente elevadas
durante os estágios mais ativos (iniciais) de decomposição e gradualmente tendem a reduzir
conforme o aterro se estabiliza organicamente.
Análises de amostras de chorume de aterros mais estabilizados, coletadas por Chian e
deWalle (1975), confirmaram o decréscimo generalizado de ácidos graxos no chorume com o
passar do tempo, e mostraram que a maior parte do material orgânico estava presente na
forma de moléculas do tipo fulvicas refratárias. Somente 0,5% do Carbono Orgânico Total
estava presente na forma de material húmico de elevado peso molecular. Estes autores
sugerem que esse tipo de chorume, mais estabilizado, pode ser mais bem tratado através de
processos físicos e químicos, ao invés de processos biológicos.
Compostos Nitrogenados
Nitrogênio amoniacal e nitrogênio orgânico, que coletivamente são denominados de
Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), representam um percentual bastante elevado de compostos
de nitrogênio presentes no chorume. Devido às condições anaeróbias no interior do aterro, as
concentrações de nitrito e nitrato são normalmente baixas.
Quando se verifica um conteúdo de nitrogênio amoniacal muito elevado (ex: acima de
1.000 mg/l), do ponto de vista do tratamento biológico, a nitrificação pode ser inibida.
Bactérias nitrificantes também são relativamente sensíveis a baixas temperaturas. Em virtude
dessas condições, torna-se necessário reduzir a concentração de nitrogênio amoniacal, para
valores mais aceitáveis, através de processos físico-químicos, antes da implementação de um
tratamento biológico.
Compostos de Fósforo
Normalmente o chorume apresenta baixas concentrações de fósforo, cuja deficiência
limita o tratamento biológico.
A mais alta concentração de fósforo solúvel, citada por
29
Robinson e Maris (1979), foi de 0,41 mg/l, sendo que concentrações inferiores a 0,4 mg/l
foram bastante comuns. Relações de DBO/P maiores que 7.000/1 tem sido encontradas em
chorume resultante de recentes disposições de lixo. Uma vez que se consideram valores de
DBO/P ótimos para tratamento biológico, em torno de 100/1 (Metcalf & Eddy, 1991), o
tratamento biológico pode ser inibido pela deficiência de fósforo, a menos que seja feita sua
adição.
pH
Durante a fase ácida de decomposição, o pH é relativamente baixo, assim isto irá
requerer um ajuste para permitir o tratamento biológico.
Neste caso, ainda, se houver
necessidade de remoção de metais, o pH deve ser ajustado para que ocorra a sua precipitação.
Metais Pesados
Em geral, a remoção de metais deve ocorrer se for empregado quaisquer das formas de
tratamento biológico (aeróbio ou anaeróbio), pois nesse processo ocorre sua precipitação
(Forgie, 1988). Se for empregado o tratamento anaeróbio, os metais tenderão se precipitar
como sulfetos metálicos, e por outro lado, se for empregado o tratamento aeróbio, os metais
tendem a se oxidar e precipitar como hidróxidos metálicos. Contudo, pode haver condições
específicas quando elevadas concentrações de certos metais, como o cobre, o zinco e o níquel,
podem causar a inibição biológica. Nestes casos a precipitação química pode ser necessária.
Por outro lado, a remoção de certos íons metálicos, tais como: Zn, Fe, Mn e Pb, em
conjunto com a formação de lodo químico ou biológico, podem representar um problema na
disposição do lodo. Nestes casos a concentração de metais pode ser bem maior que a
previamente existente, representando um problema a ser pensado.
Sólidos Dissolvidos
O chorume contém normalmente elevado conteúdo de sólidos totais dissolvidos
(cloretos, sulfatos, sódio).
Estes constituintes não são muito reativos, portanto não são
facilmente removíveis. Caso seja necessária sua remoção, devem ser aplicados processos
físico-químicos.
30
3.3.1.2 Variações na Qualidade do Chorume
Conceitualmente, como descrito por Tchobanoglous et al (1993), a qualidade do
chorume, assim como a composição do gás de um aterro sanitário varia em função das fases
de degradação em que se encontra a massa de resíduos biodegradáveis. Portanto, a qualidade
do chorume pode ser expressa como mostrado na Figura 3-4.
I
Figura 3-4:
II
III
IV
V
Variações das características do chorume em função do tempo e das fases de
degradação e geração de gases (Tchobanoglous, 1993).
Contudo essa abordagem é genérica e ilustra bem a inter-relação entre as fases de
degradação do aterro com a qualidade dos efluentes líquidos e gasosos.
Na verdade a
qualidade do chorume é variável a ser considera dentro de intervalos mais curtos de tempo,
tais como variações sazonais e mesmo mensais, além de dependente das características
operacionais do aterro. Por outro lado, deve-se considerar qual abordagem será feita na
concepção do aterro e no respectivo manejo de chorume, de forma a detectar quais variáveis
são mais importantes.
Para mostrar a dependência da qualidade do chorume às variáveis operacionais e de
projeto, Lu et al. (1984) desenvolveram curvas mostrando mudanças na concentração com o
aumento da idade do aterro, empregando dados de vários outros aterros de diferentes idades.
Os autores mostraram que as concentrações de vários componentes do chorume variavam
consideravelmente. A idade do aterro foi considerada o fator mais relevante na composição do
chorume.
Os tipos, quantidades e taxas de produção de contaminantes do chorume de aterros
sanitários são influenciadas por vários fatores, incluindo tipo e composição do lixo,
31
densidade, seqüência de disposição, profundidade, umidade, temperatura, tempo e prétratamento. A quantificação mais precisa desses parâmetros e seus impactos, são complexos
devido à heterogeneidade do lixo encontrado nos aterros. Os mecanismos e o alcance desses
contaminantes liberados, assim como suas concentrações, não são de fácil previsão. Portanto é
de extrema importância a aquisição e análise de dados de diferentes aterros, para que tais
experiências possam ser aplicadas a novas situações.
Todavia, existem certas tendências para os níveis de concentração de contaminantes
do chorume ao longo do tempo. Lu et al. (1984) efetuaram uma revisão extensa de pesquisas
que abordavam a produção do chorume e respectivas concentrações de contaminantes. Os
autores combinaram dados obtidos desses estudos, que resultaram em curvas similares às da
Figura 3-5, para DBO5, ferro (Fe), cloro (Cl), e nitrogênio amoniacal (N-NH3).
Porém, as concentrações dos diversos componentes não se alteram com a mesma taxa
para diferentes lugares, pois o tempo é apenas um dos fatores relevantes (o outro é a
infiltração). Uma alternativa é utilizar o fluxo de entrada de umidade como a variável
preponderante. Determinando-se as infiltrações de água, através de um modelo de balanço
hídrico, é possível estimar a concentração dos contaminantes. Uma vez que as infiltrações
transformam-se no chorume pela lixiviação, as concentrações desses compostos diminuem
com o tempo.
Figura 3-5:
Variação da concentração de contaminantes do chorume com a idade do lixo.
(Lu, Eichenberger e Stearns, 1985 citado por McBean et al, 1995).
32
Reitzel et al (1992), a partir de estudos em lisímetros determinou, através da análise de
regressão, algumas curvas exponenciais para variações dos parâmetros: cloretos, DQO,
fosfato total, amônia, ferro, cádmio e chumbo. Para cada um desses parâmetros os autores
correlacionaram a quantidade de líquidos adicionados por unidade de massa de resíduos em
função do tempo. As funções obtidas, contudo, são de pouca aplicação prática, pois um aterro
sanitário é composto por múltiplas células em diferentes estágios de degradação. Assim
sendo, o uso dessas curvas deve levar em conta que para cada célula seja considerado o tempo
a partir do momento em que a mesma foi preenchida.
Além das diversas variáveis existentes, outros fatores devem ser considerados,
especialmente no Brasil, onde diversos locais de destinação final que não receberam liners
adequados, em função da boa operação, são considerados aterros sanitários, mas apresentam
uma série de deficiências de drenagem e controle do chorume.
Além disso, o uso
indiscriminado da recirculação promove alterações significativas no processo de degradação
dos resíduos aterrados, assim como no chorume resultante.
Este fato, aliado à falta de pesquisas mais profundas sobre o tema no Brasil, implica
no desconhecimento das características qualitativas médias do chorume advindo dos sistemas
típicos de disposição de lixo doméstico existentes. Características estas, associadas também
com o tipo de lixo doméstico gerado no país, bastante diferente daquele produzido em países
do primeiro mundo, onde os sistemas e os estudos são mais consistentes.
Estudo de Cintra e Hamada (2002)
Estudos realizados por Cintra et al (2002), no aterro sanitário de Bauru, mostraram
que a qualidade do chorume obtido no poço coletor apresenta variações significativas ao
longo das amostragens efetuadas durante o período de seis meses.
Para as amostragens de chorume efetuados no período de estudo a DBO5 variou de
1.050 mg/l a 18.320 mg/l, e a DQO entre 3.940 mg/l e 29.920 mg/l, como mostrado na Figura
3-6. Portanto, houve uma variação expressiva da DBO5, acima de 1000%, e da DQO, acima
de 500%, e estas estiveram correlacionadas aos índices pluviométricos, mostrado na Figura
3-7.
Outro dado relevante foi a queda do pH como resultado dos período de entrada das
chuvas mais intensas, como mostrado na Figura 3-8. A redução dos valores de pH pode ser
também correlacionada com o aumento da DBO5 e da DQO.
33
Nessas análises verificou-se que a variação da qualidade do chorume é muito grande
ao longo do ano, sendo dependente fundamentalmente das chuvas e da posição da frente de
disposição, que ocorreram nas proximidades do tanque de coleta. Além disso os sistemas de
contenção e de drenagem do aterro são muito precários, permitindo a infiltração do chorume
no solo.
A qualidade do chorume nos meses de baixa pluviosidade manteve-se bastante
uniforme, o que permite concluir que o mesmo resulta de sua estagnação ao longo dos meses
de estiagem, atingindo relações DBO5/DQO menores que 0,3, típicos de aterros antigos.
A estabilidade dos parâmetros DBO5 e DQO nesse período não é propriamente
representativa de uma massa nova de lixo, cujo chorume apresenta elevada concentração de
material biodegradável.
Contudo, com a chegada das chuvas, o sistema de drenagem passou a capturar o
chorume advindo da frente de disposição, que na época encontrava-se próximo ao poço de
coletor, na parte frontal do aterro, o que elevou significativamente os valores de DBO5, DQO
e também a relação DBO5/DQO.
Após essa elevação os valores de DBO5 e DQO reduziram-se gradativamente, como
resultado da intensa lixiviação ocorrida no início do período de chuvas e o pH se elevou
concomitantemente.
Deste estudo concluiu-se que a qualidade do chorume não depende somente da vida
útil do aterro, mas de eventos e atividades operacionais do aterro, tais como precipitação
pluviométrica e localização frente de descarga.
Depende também de fatores tais como
eficiência do sistema de drenagem e da qualidade da impermeabilização da base.
35.000
Concentração (mg/l)
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
1
21
41
61
81
101
121
141
Dias
DBO5 (m g/1)
Figura 3-6:
DQO (m g/1)
Valores de DBO5 e DQO do chorume ao longo tempo no aterro controlado de
Bauru.
34
80,0
70,0
Precipitação (mm)
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
1
21
41
61
81
101
121
141
Dias
Figura 3-7:
Registros de precipitação pluviométrica na região do aterro controlado de Bauru
no período de amostragens de chorume.
9
8
7
Valor de pH
6
5
4
3
2
1
0
1
21
41
61
81
101
121
141
Dias
Figura 3-8:
Valores de pH do chorume ao longo tempo no aterro controlado de Bauru.
3.3.2 GERAÇÃO
Balanço de Água em um Aterro Sanitário
Segundo Qasim e Chiang (1994), o fluxo de água por um aterro sanitário leva com ele
vários materiais dissolvidos e suspensos. Geralmente, quanto maior os fluxos de água através
35
dos resíduos sólidos, mais contaminantes são carreados.
Portanto é importante o
conhecimento dos métodos que podem ser empregados para quantificar a geração de
chorume. Para tanto, Pfeffer (1992), Fenn et al (1975), Dass et al (1977), Lu et al (1984), e
Korfiatis e Demetracopoulos (1984), Remson et al (1968), citados por Qasim e Chiang (1994)
e Tchobanoglous et al. (1993), abordam técnicas que utilizam a análise do balanço de água no
aterro.
Para um aterro sanitário o balanço de água corresponde à soma de quantidades que
entram e a subtração de quantidades de água que são consumidas nas reações químicas e a
quantidade de água que deixa o aterro como vapor. O potencial, portanto, corresponde à
quantidade de água que excede a capacidade de retenção de umidade da massa aterrada.
A água que entra no aterro é representada pela umidade contida na massa de lixo e
cobertura diária e aquela resultante do balanço entre precipitação, evapotranspiração, e da
capacidade de campo da camada de cobertura. As estimativas para o balanço de água de
aterros sanitários podem ser efetuadas através de vários métodos. Lu et al. (1981 e 1984)
elaboraram um resumo sobre as técnicas disponíveis para estimativa do volume de chorume.
Este estudo resultou num total de 240 procedimentos diferentes para cálculos de geração de
chorume. Fenn et al. (1975) e Dass et al. (1977), apresentaram uma análise do balanço de
água, em que a fonte primária de líquidos no aterro é a precipitação.
Uma parte dessa
umidade resulta em escoamento superficial, uma parte é devolvida à atmosfera na forma de
evapotranspiração do solo e das superfícies de plantas, e o resto se acrescenta ao
armazenamento de umidade do solo. Sempre que a umidade excede a capacidade de campo do
solo, a água, infiltra no interior do aterro.
A taxa de percolação de umidade no aterro depois que ultrapassar a capacidade inicial
será igual à taxa de geração de chorume.
Fatores importantes que governam a taxa de percolação são precipitação, escoamento
superficial, evapotranspiração, e armazenamento de umidade no solo. Estes fatores são
descritos na seqüência.
Precipitação
Precipitação inclui toda a água que cai da atmosfera sobre uma área considerada,
podendo ocorrer de várias formas, tais como chuva, neve e granizo.
Uma vez que a
precipitação atinge uma superfície resultará em escoamento superficial, evaporação e
infiltração.
36
A precipitação varia geograficamente e de acordo com a sazonalidade. O volume
precipitado, às vezes, varia consideravelmente dentro de uma curta distância, então, devem
ser obtidos dados de precipitação que efetivamente atingiram a área considerada. Portanto, as
fontes de informação devem cobrir um grande número de setores e serem confiáveis.
Escoamento Superficial e Infiltração
O volume do escoamento superficial depende de fatores como intensidade e duração
da chuva, do declive da superfície, da permeabilidade do solo, e da quantidade e tipo de
vegetação. Existem vários métodos para se estimar tanto o escoamento, como a infiltração de
água no solo.
O método mais usual considera o emprego de um coeficiente de escoamento
superficial como um fator de proporcionalidade em relação à precipitação. Tal conceito é
amplamente abordado no estudo da hidrologia.
Evapotranspiração
A quantidade de umidade disponível para evapotranspiração em um aterro é afetada
pelo tipo de solo da cobertura e pela respectiva vegetação existente. Naturalmente, uma
característica desejável num projeto de aterro sanitário é aumentar a evapotranspiração a fim
de reduzir a produção de chorume (Dass et al. 1977).
A evapotranspiração em um determinado local ou é calculada ou medida. A medida da
evapotranspiração real e sua extrapolação constituem prognósticos mais precisos em relação
as reais perdas de água. Muitos autores propuseram métodos que permitissem estimar a
evapotranspiração utilizando lisímetros e sistemas medidores de evaporação (Jens et al. 1949;
Viessman et al. 1977; Linsley e Franzini 1979; Chow et al. 1988).
Muitas equações empíricas de evaporação/evapotranspiração foram propostas por
vários pesquisadores. Veihmeyer (1964), citado por Qasin et al (1994) relatou uma discussão
de métodos e equações sugeridas por Hedke, Lowry-Johnson, Blaney-Criddle, Blaney-Morin,
Penman, Hargreaves, e Thornthwaite. Entre todos estes métodos e equações, os
procedimentos fornecidos por Thornthwaite e Mather (1955, 1957) são os comumente
aplicados. Este método utiliza valores tabelados de (a) índice de calor, (b) temperatura, e (c)
fator de correção.
Pode-se, portanto, falar em métodos de estimativa e métodos de medida. Para se
trabalhar com uma ferramenta computacional seria conveniente incluir um método de
37
estimativa, pois estes fornecem equações empíricas que poderão ser ajustadas no programa e,
além disso, tais equações são regidas por dados comumente encontrados no Brasil e, portanto,
de fácil acesso para o usuário. Em conseqüência dessa facilidade, o método mais apropriado
para o cálculo da evapotranspiração potencial é o de Thornthwaite.
Thornthwaite (segundo Swami et al, 1978) estabeleceu uma equação para um mês de
trinta dias, que correlaciona dados de evapotranspiração potencial, medida em
evapotranspirômetros e em bacias hidrológicas, com dados de temperatura média mensal e
comprimento do dia. A partir dessa correlação foi estabelecida a formulação que segue.
a
⎛ 10 ⋅ t ⎞
E=⎜
⎟ ⋅ 1,6
⎝ I ⎠
em que
E: evapotranspiração potencial não ajustada (cm);
t: temperatura média mensal (oC);
I: índice de calor, correspondente a soma de 12 índices mensais, tal que
I=
12
∑
1
i,
t
em que i = ⎛⎜ ⎞⎟
⎝5⎠
1,514
;e
a = 0,675 ⋅ 10 −6 ⋅ I 3 − 0,771 ⋅ 10 −4 ⋅ I 2 + 1,792 ⋅ 10 −2 ⋅ I + 0,49
Armazenamento de umidade no solo
O conteúdo de umidade no solo muda continuamente: aumenta devido a infiltração e
diminui devido a evaporação/evapotranspiração. A depleção de umidade devido a
evapotranspiração é limitada a uma zona de solo superior definida pela profundidade da zona
efetiva de raízes das plantas.
É importante considerar a mudança no armazenamento de umidade da cobertura de
solo dos aterros no método do balanço de água. A máxima umidade que o solo pode reter
contra a solicitação da força gravitacional é a capacidade de campo. A mínima umidade que o
solo perde devido a vegetação é seu conteúdo de umidade de ponto de murchamento. A
diferença entre os dois limites é a umidade que remata a capacidade disponível para as plantas
do solo.
Quanto maior a umidade disponível, maior será a perda de umidade à atmosfera
através de evapotranspiração. Inicialmente, o solo satura rapidamente até que a capacidade de
campo seja alcançada. Atingida a capacidade de campo, o solo permanece essencialmente
com aquele conteúdo de umidade a menos que a perca por outros modos.
38
O solo dentro da zona de raízes pode perder umidade consideravelmente através de
evapotranspiração a conteúdos de umidade abaixo da capacidade de campo. Ao ponto de
murchamento permanente, a umidade restante é essencialmente indisponível para ser retirada
através de plantas.
3.3.3 TRATAMENTO DE CHORUME
A solução dos potenciais problemas pelo chorume coletado do aterro não se resume na
escolha do processo de tratamento. Na realidade o termo que melhor se enquadra nesta
questão é o manejo do chorume que constitui a chave para eliminação dos riscos potenciais de
contaminação de aqüíferos provocados por este efluente.
Diversas técnicas podem ser empregadas para manejo do chorume coletado dos
aterros, entre as quais são destacadas por Tchobanoglous (1993): a) recirculação do chorume;
b) evaporação; c) tratamento seguido de disposição; e d) disposição em estações de tratamento
de esgotos domésticos.
A recirculação de chorume é aceita por diversos autores como um método a ser
considerado para o tratamento de chorume. Justifica-se que durante os estágios iniciais de
operação do aterro, o chorume contém quantidades significativas de sólidos totais dissolvidos,
DBO5, DQO, nutrientes e metais pesados. Quando o chorume é recirculado a concentração
desses componentes é abrandada pela atividade microbiológica e por reações químicas e
efeitos físicos que ocorrem dentro do aterro. Verificam-se assim, taxas de produção de gás
significativamente maiores nesse tipo de sistema. O chorume residual deve ser coletado,
tratado e disposto.
A evaporação tem sido uma das formas de manejo simplificado de chorume quando se
empregam lagoas de evaporação (devidamente impermeabilizadas). O chorume residual,
menos úmido, resultante do processo, é disposto em locais do aterro, parcialmente encerradas.
Em locais de elevado índice pluviométrico, essas instalações devem ser cobertas. Em muitos
casos esta técnica emprega equipamentos evaporadores através da queima de diesel ou GLP,
sendo indicado também o próprio gás do aterro como fonte de energia. Neste caso, devem ser
tomadas precauções quanto ao efluente gasoso.
O tratamento de chorume propriamente dito recorre a processos comumente
empregados nos tratamento de águas residuárias. Uma vez que as características dos chorume
coletado variam bastante nos diversos casos, um bom número de opções pode ser empregado
39
para tratamento. Na Tabela 3-12 são apresentados os principais processos de tratamento,
tanto físico/químico e biológico utilizados para o tratamento de águas residuárias, inclusive o
chorume.
Uma alternativa que tem crescido proporcionalmente à disponibilidade de estações de
tratamento de esgotos (ETE) é o co-tratamento do chorume nessas instalações. Normalmente
a quantidade de chorume coletado nos aterros é bem menor que o volume tratado nas ETE’s,
de forma que mesmo apresentando uma concentração elevada de matéria orgânica, a diluição
com o esgoto reduz significativamente o impacto sobre o processo. Apesar da conveniência,
a concentração de determinados contaminantes, especialmente metais pesados, deve ser
ponderada e monitorada.
Contudo, a escolha de uma alternativa para tratamento de chorume deve ser
considerada mais profundamente, em função, principalmente da variação temporal da
qualidade do chorume.
Na realidade, devido as variantes de tratamento para os diferentes componentes
químicos do chorume, não deve ser surpresa a existência de diversas alternativas. Estas
alternativas de tratamento, como apresentado, incluem processos biológicos aeróbios e
anaeróbios e métodos físicos e químicos. Acrescenta-se ainda a possibilidade de recirculação
do chorume para o aterro, como forma parcial de tratamento e posteriormente, a aspersão do
chorume sobre o solo como forma de disposição final. O enfoque de uma alternativa de
tratamento individual está normalmente direcionado para um determinado componente
químico, portanto, com todo sistema sendo implementado em uma seqüência, encadeando
coletivamente o tratamento dos diferentes contaminantes existentes no chorume.
A alternativa de tratamento a ser considerada para a aplicação em uma situação
específica é função da qualidade requerida do efluente no lançamento. O tratamento in loco
que permita o lançamento em um corpo d’água nas proximidades, necessariamente irá
requerer um sistema mais abrangente e eficiente que aquele considerado preliminar para o
lançamento em sistema público de coleta e tratamento, quando houver. Na Tabela 3-13
apresenta-se resumidamente as indicações de processos para tratamento dos principais
constituintes do chorume.
40
Tabela 3-12: Processos representativos para tratamento de águas residuárias, inclusive o
chorume, baseado em Metcalf & Eddy (1991).
Processo de Tratamento
Aplicação
Observações
Processos biológicos
Lodos ativados
Remoção de componentes orgânicos
Necessita de decantador
Sequência de reatores
“batch”
Similar ao de lodos ativados, porém
sem decantador (somente para pequenas vazões)
Lagoas aeradas
Requer muita área
Sistemas baseados em pe- Remoção de componentes orgânicos
lículas biológicas
Mais indicado para efluentes industriais
Sistemas anaeróbios
(lagoas e reatores)
Baixos consumo de energia e produção
de lodo; em climas muito frios requer
aquecimento; riscos de instabilidade,
principalmente na partida
Nitrificação/desnitrificação
Remoção de nitrogênio
Dependendo do sistema pode ser aplicado conjuntamente aos sistemas de
remoção de componentes orgânicos.
Neutralização
Controle de pH
Aplicação limitada
Precipitação
Remoção de metais e alguns anions
Gera lodo que deve ser disposto como
resíduos perigoso
Oxidação
Mais indicado para águas residuárias
diluidas e o uso de cloro pode gerar hidrocarbonetos clorados
Processos químicos
Oxidação com vapor satu- Remoção de compostos orgânicos
rado
Custoso
Operações físicas
Sedimentação/flotação
Remoção de sólidos suspensos
Aplicação limitada se aplicado isoladamente, porém pode ser útil em conjunto com outros processos.
Filtração
Remoção de sólidos suspensos
Útil somente no refinamento do processo
“Air Stripping”
Remoção de amônia ou compostos
orgânicos voláteis
Necessita de euquipamento para controle de poluição atmosférica
Adsorção
Custos elevados, e ainda em testes
Troca iônica
Remoção de compostos inorgânicos
dissolvidos
Útil somente no refinamento do processo
Evaporação
Quando a descarga de chorume não é Resulta em lodo que pode ser perigoso,
permitida
e pode ser custoso em regiões não áridas.
41
Tabela 3-13: Processos de tratamento para os principais constituintes do chorume (McBean
et al, 1995).
Constituinte
Substâncias orgânicas
em elevadas
concentrações
Nitrogênio amoniacal
Metais pesados
Fósforo
PH
Íons conservativos
Características gerais
Processo de Tratamento
Provável
Chorume novo (DBO≈10.000 mg/l) − Tratamento biológico
− Na forma de ácidos graxos
− Viável ao tratamento biológico,
retendo-se qualquer inibição
tóxica
Chorume velho (DBO abaixo de
1.000 mg/l e DQO acima de 1.000 − Adsorção (ex: carvão ativado)
mg/l)
− Na forma ácidos húmicos e
fúlvicos
− Acima de 1.000 mg/l
− Nitrificação/desnitrificação
biológica
− Cloração ao Breakpoint
− Troca iônica
− Em dezenas e centenas (mg/l)
− Fe principalmente, Zn, Pb, Cu
− Em dezenas (mg/l)
− Precipitação química
− Tratamento bioquímico
− Adição suplementar,
necessária ao tratamento
biológico
− O chorume é geralmente ácido
− Neutralização por cal ou
hidróxidos
-2
+
+
− Cl e SO4 , K e Na em − Osmose reversa e
milhares
(mg/l),
altas ultrafiltração
concentrações
de
sólidos
dissolvidos são comuns no
chorume.
3.3.3.1 Tratamento Biológico
A ênfase do tratamento biológico é alterar a forma dos constituintes orgânicos,
contudo isto ocorre pela conversão biológica, podendo produzir grandes quantidades de lodo,
que irá requer sua subseqüente disposição.
Para o chorume com uma relação DBO/DQO elevada (acima de 0,40) recomenda-se o
tratamento biológico aeróbio ou anaeróbio, sejam estes com microrganismos em suspensão ou
com meio suporte. No primeiro caso enquadram-se as lagoas de estabilização, lagoas aeradas
e lodos ativados. No segundo caso, enquadram-se os filtros biológicos e os discos rotativos
de contato.
42
3.3.3.1.1 Tratamento Aeróbio
Os ácidos graxos produzidos pela decomposição anaeróbia existente no interior do
aterro, são facilmente biodegradáveis através do processo aeróbio, desde que consideradas
limitações de toxicidade. Contudo em função da elevada concentração, requerem grandes
quantidades de oxigênio e como conseqüência, enormes quantidades de biomassa, que devem
ser posteriormente dispostas. Essas considerações são fundamentais, especialmente para o
chorume novo.
Quando se trata, porém de um chorume mais antigo, ou de um aterro mais
estabilizado, a fração orgânica, embora seja significativa, é constituída por material pouco
biodegradável, sendo nesta situação, pouco indicado o tratamento biológico.
Como se sabe, em virtude principalmente das variações climáticas, o chorume
apresenta uma carga orgânica bastante variável, necessitando adaptações ao sistema variando
a capacidade de suprimento do ar.
Um tratamento biológico tem uma papel importante na incorporação do nitrogênio
amoniacal à biomassa, ou então, durante o tratamento aeróbio, ocorre a oxidação do
nitrogênio amoniacal. Isto sugere a introdução prévia de um sistema anaeróbio, seguido de
um aeróbio.
Lagoas Aeradas
As lagoas aeradas são dotadas de uma série de unidades de aeração mecanizada ou por
difusores de ar, promovendo a mistura e introduzindo oxigênio. Estudos realizados por Chian
e deWalle (1977), mostraram algumas limitações das lagoas areadas, cujo o efluente
apresentava ainda concentrações elevadas de material orgânico estável de elevado peso
molecular, muito parecido com o chorume advindo de aterros relativamente estabilizados.
Resultados de estudos realizados com lagoas aeradas, no tratamento de chorume são
mostrados na Tabela 3-14.
43
Tabela 3-14: Resultados do tratamento de chorume em lagoas aeradas (escala piloto)
DBO (mg/l)
Tempo
de
detenção
(dias)
Autoria
Afluente
Efluente
Temp.
(ºC)
Booyle & Ham (1974)
2.900
200
24
5
Problemas com
espuma
Cook & Foree (1974)
7.100
26
22
10
Adição de
cal+fosfato
Uloth & Mavinic
(1977)
36.000
32
20
20
Adição de N+P e
problemas com
espuma
Chian & deWalle
(1977)
35.200
(DQO)
1.030
(DQO)
24
7
Adição de P,
ácidos tânico e
fúlvico
Zapf-Gilje (1979)
13.600
26
25
6
Observações
Lodos Ativados
O sistema de lodos ativados caracteriza-se fundamentalmente pela recirculação do
lodo, sendo que o tempo de detenção hidráulico é consideravelmente menor que em lagoas
aeradas, com retenção de bactérias entre três a cinco vezes maior.
Alguns estudos,
empregando-se lodos ativados para tratamento de chorume em escala real, descritos por Ehrig
(1989), demonstraram um efluente com DBO5 de 254 mg/l para um afluente de 5.294 mg/l, e
em termos de DQO, corresponderam a 1.566 e 12.359 mg/l, respectivamente.
Além da redução da DBO5, obtém-se a nitrificação, como um aspecto importante do
tratamento por lodos ativados.
Essas características tornam-se mais importantes com o
envelhecimento do aterro e conseqüente aumento na geração de compostos nitrogenados.
Durante a aeração o pH se eleva, alterando o equilíbrio para amônia na forma livre. Nestes
casos podem ocorrer efeitos inibitórios sobre as bactérias nitrificantes.
A sobrecarga durante a degradação do nitrogênio resulta na nitrificação parcial, com
acúmulo de nitrito no sistema. Recomenda-se que se utilize da desnitrificação como forma de
se reduzir o nitrato no efluente, assim como garantir maior estabilidade do pH no sistema (a
nitrificação é um processo que reduz o pH).
44
Filtros Biológicos ou Discos Rotativos de Contato
Uma das vantagens anunciadas para este tipo de sistema com meio suporte para a
biomassa (biofilme), é a maior tolerância aos choques de carga, tanto hidráulico como
químico, que são muito comuns quando se trata do chorume.
Contudo, verifica-se,
principalmente nos discos de contato, uma tendência de obstrução do leito pela presença de
depósitos de cálcio, impedindo o desenvolvimento da biomassa.
Comparativamente ao sistema de lodos ativados, os sistemas de biofilme consomem
menor quantidade de energia, sendo porém limitados quanto à capacidade de tratar o chorume
com elevadas concentrações de material orgânico, principalmente pela obstrução dos vazios e
redução da oxigenação.
Estudos de Knox (1985) demonstraram bons índices de nitrificação em filtros
biológicos até a valores de 2,0 gN/m2.dia, sendo que a partir deste valor verificou-se um
acúmulo de nitrito no sistema. De fato, em termos de tratamento de águas residuárias os
filtros biológicos apresentam boa eficiência na nitrificação.
Aspectos Negativos do Tratamento Aeróbio
McBean e et al (1995), descrevem diversas características negativas no emprego do
tratamento aeróbio para o chorume.

O tratamento aeróbio não funciona bem na presença de metais tóxicos, tais como
Cu, Na e Ni, que inibem principalmente a nitrificação.

Normalmente a relação DBO5/P no chorume está abaixo de 100, requerendo a
adição suplementar de fósforo.

A formação de espuma durante a aeração tem sido frequentemente reportado,
necessitando o emprego de mecanismos para sua eliminação.

Existe um potencial para a formação de CaCO3 e/ou precipitação de ferro, que
causam problemas operacionais para os equipamentos de aeração.

Existe um potencial para formação de grandes quantidades de nitrogênio
amoniacal, e se isto ocorrer, a nitrificação pode ser inibida. Nesta situação a
concentração de amônia deve ser reduzida por meios físico-químicos, antes de se
proceder a nitrificação. Também, a presença de metais inibidores específicos,
podem requerer um pré-tratamento.
45

A oxigenação exige elevado consumo de energia, que durante a vida do sistema
de tratamento pode significar um custo de operação e manutenção muito acima
do custo de implantação.
3.3.3.1.2 Tratamento Anaeróbio
A atividade biológica anaeróbia ocorre no processo natural de degradação no interior
do aterro. Esse processo anaeróbio pode ter a continuidade em um sistema de tratamento de
chorume.
Em um sistema de tratamento de águas residuárias, as moléculas orgânicas complexas
no afluente são fermentadas por bactérias à ácidos graxos voláteis, principalmente acético,
propiônico e butírico. Estes são convertidos em metano e dióxido de carbono pelas bactérias
metanogênicas, resultando em uma baixa produção de sólidos biológicos.
Uma desvantagem conhecida do processo anaeróbio é que os microrganismos,
principalmente as bactérias metanogênicas, são inibidas pelo meio ácido e são sensíveis à
presença de alguns metais. Estas inibições podem causar uma redução na taxa de crescimento
e conduzir ao carreamento da rede de células microbianas em sistemas de mistura completa.
Este problema normalmente é solucionada com a adição de uma solução tampão ou pelo
emprego de filtros anaeróbios, para retenção de biomassa. Os filtros anaeróbios tem-se
mostrado mais eficientes que os digestores, principalmente pela redução do carreamento da
biomassa. Na Tabela 3-15 apresenta-se os resultados de estudos com filtros anaeróbios e
similares (biomassa fixa ou biofilme).
Tabela 3-15: Exemplos de eficiência de tratamento empregando reatores de filme fixo
(McBean et al, 1995).
Autores
DQO (mg/l)
Chian e deWalle (1977)
54.000
Remoção de
DQO (%)
95
Meio suporte
Henry et al. (1985)
2.000
91
Filme plástico
Soyupack (1979)
5.800
90
Areia
Wright et al (1985)
22.800
97
Anéis plásticos
Carvão granular
Outros trabalhos sobre tratamento anaeróbio, como descritos por Kennedy e Guiot
(1986), demonstram que sistemas como filtros podem operar com tempos de detenção
46
menores que 24 horas, considerando-se cargas orgânicas variando entre 11 e 70 kg
(DQO)/(m3.dia) e eficiências entre 50 e 90%. Beard e McCarty (1983), concluíram que
sistemas de manta de lodo para tratamento de chorume com tempo de detenção de 1 dia e para
cargas orgânica média de 15 kg (DQO)/(m3.dia) promovem um tratamento eficiente, sem
necessidade de tamponamento e empregando a recirculação de chorume. Ainda, estudos de
Lema et al (1988) com diversos sistemas anaeróbios demonstraram sua viabilidade e
eficiência, como apresentado na Tabela 3-16.
Tabela 3-16: Resumo de levantamentos realizados por Lema et al (1988), para alguns
sistemas anaeróbios de tratamento de chorume.
Tipo de reator
DQO do
chorume (mg/l)
Temperatura
(°C)
Tempo de
detenção (dias)
Remoção de
DQO (%)
25 - 35
33 - 35
0,3 - 0,5
80 - 90
Filtro anaeróbio
13,8
21 - 25
2-4
68 - 95
Filtro anaeróbio
3,8
21 - 25
0,5 - 1
60 - 95
Filtro anaeróbio
1,9
21 - 25
0,5 - 1
88 - 90
Manta de lodo
Os sistemas anaeróbios para tratamento de chorume apresentam muitas vantagens
sobre o tratamento aeróbio. As vantagens incluem a geração do gás metano como subproduto
e a baixa produção de lodo biológico na forma de lodo ou material em suspensão. Além disso
o sistema não requer a introdução de equipamentos de aeração, e, conseqüente, considerável
consumo de energia.
Além da manutenção de temperaturas adequadas, que não representam problema para
a maior parte do Brasil, o sistema deve ser projetado cuidadosamente para não permitir sua
obstrução.
Dentre as desvantagens que podem ser citadas, incluem-se as descritas na sequência.

Exigência de temperaturas entre 15 e 35°C.

Tempos de detenção relativamente longos

Remoção incompleta de matéria orgânica

Redução limitada de nitrogênio amoniacal
Se a concentração de DBO5 é muito alta, a aplicabilidade do processo de tratamento
anaeróbio torna-se uma grande vantagem devido ao baixo consumo de energia.
Contudo, a combinação de tratamento anaeróbio, seguido de um aeróbio é
freqüentemente a melhor alternativa, de acordo com o esquema apresentado na Figura 3-9.
47
Chorume afluente
TRATAMENTO
ANAERÓBIO
TRATAMENTO
AERÓBIO
Figura 3-9:
− Não requer oxigênio
− Baixa produção de sólidos
− Aproveitamento de biogás
−
−
Para redução de N-NH3
Para incrementar a remoção de
DBO e Sólidos suspensos
Combinação de tratamento aeróbio e anaeróbio (McBean et al, 1995).
Os efluentes de sistemas de tratamento anaeróbio de chorume são normalmente
similares ao chorume de aterros antigos, ou seja com relação DBO/DQO menor que 0,3,
sendo que a DQO atinge valores entre 1.000 e 3.000 mg/l e um conteúdo de nitrogênio
amoniacal relativamente alto, entre 500 e 1.000 mg/l. Por isso as características do efluente
dos sistemas anaeróbios não são suficientes para se permitir seu lançamento nos corpos
receptores.
3.3.3.2 Tratamento Físico e Químico
Conforme o aterro sanitário vai se estabilizando bioquimicamente, há um decréscimo
da quantidade de compostos biodegradáveis existentes no chorume. A eficiência de um
sistema biológico de tratamento decresce na mesma proporção, demandando tratamento físico
ou químico. Para McBean et al (1995), esta última alternativa como única no processo
somente se aplicaria a chorume considerado muito antigo.
Dentre os processos aplicáveis podem ser citados: filtração em leito granular, adsorção
por carvão ativado, ultrafiltração, precipitação química e coagulação, troca iônica, oxidação
química e osmose reversa.
48
Na filtração granular o objetivo é a remoção de sólidos suspensos, indicada para ser
aplicada antes da adsorção por carvão ativado. Em alguns casos a filtração se aplica a
efluentes de tratamento biológico.
Normalmente o processo de adsorção por carvão ativado ocorre em colunas, através
de fluxo ascendente ou descendente. O emprego da adsorção por carvão ativado não é
indicado para chorume novo devido a baixa afinidade do carvão com ácidos voláteis. Assim,
este processo é indicado para o chamado chorume “velho”, em que há predominância de
substâncias húmicas.
A ultrafiltração é um meio eficiente para remoção de moléculas de elevado peso
molecular existente no chorume.
Porém aquelas de pesos moleculares menores
freqüentemente passam pelo filtro.
Quando o chorume é tratado biologicamente, os metais pesados são removidos na
forma de sulfetos metálicos no processo anaeróbio e como hidróxidos metálicos no processo
aeróbio. Porém quando a concentração desses metais é elevada a precipitação química é
indicada.
Normalmente empregam-se a cal ou então oxidantes fortes.
Embora pouco
eficiente, a precipitação com cal consegue remover moléculas de elevado peso molecular. A
coagulação com sulfato de alumínio ou cloreto férrico tem se mostrado pouco eficiente na
remoção de DQO, além de exigir altas concentrações de coagulante, gerando elevados
volumes de lodo.
A osmose reversa é um processo de separação por membranas, que pode ser aplicado
em determinadas situações. Da mesma forma que na ultrafiltração, sugere-se o emprego
prévio de tratamento biológico. Apesar da boa eficiência um dos maiores problemas é rápida
colmatação.
Na oxidação química são empregados com freqüência tanto o cloro como o ozônio.
Nos diversos estudos realizados, mostrados a seguir, verifica-se baixa eficiência no processo.
A preferência recai sobre o hipoclorito de cálcio. O ozônio por sua vez não é indicado para
chorume “novo”, devido a grande resistência de ácidos graxos ao ozônio.
O processo de troca iônica é dependente do tipo de matéria orgânica predominante no
chorume do tipo de resina empregada. No geral observa-se boa eficiência deste processo em
efluentes de tratamento biológico, com melhores resultados para os aeróbios.
49
3.3.3.3 Estratégia para Tratamento do Chorume
Devido à cadeia de constituintes existentes no chorume, não se deve considerar uma
solução única de tratamento. Ao invés disso, emprega-se uma combinação de processos, com
cada um representando uma função específica no tratamento de chorume.
Para determinar quais componentes são necessários, deve-se observar uma série de
etapas essenciais, como descrito na sequência.
1. Estimar a vazão de chorume utilizando algum método de balanço hídrico.
2. Estimar a concentração de contaminantes em função da idade do aterro
3. Identificar as opções de tratamento e disposição, considerando-se a qualidade do chorume,
limitações de lançamento e custos
4. Selecionar o sistema de tratamento e disposição que reflita as incertezas operacionais e
respectiva flexibilização.
Alguns autores, como Forgie (1988) sugerem um critério para permitir a decisão na
seleção de processos. Quando o chorume apresentar DQO elevada (acima de 10.000 mg/l),
baixa concentração de nitrogênio amoniacal e uma relação DBO/DQO entre 0,4 e 0,8, e uma
concentração significativa de ácidos graxos voláteis de baixo peso molecular, o tratamento
pode ser efetuado por ambos os processos, ou seja anaeróbio e aeróbio. O tratamento físicoquímico neste caso não é indicado.
Quando o chorume não apresenta as características representativas de um aterro novo,
com DQO entre 1.500 e 3.000 e relações DBO/DQO menor que 0,4, presume-se que houve
um decréscimo significativo de sua fração orgânica biodegradável. Neste caso, espera-se
também uma elevada concentração de nitrogênio amoniacal. Isto significa que, tanto o
tratamento aeróbio como anaeróbio podem ser limitados na remoção desses compostos
orgânicos. Porém para remoção do nitrogênio amoniacal, o tratamento aeróbio pode ser
indicado, auxiliando inclusive na remoção de DBO remanescente.
Quando a relação DBO/DQO tornar-se muito baixa, inferior a 0,1, a provável
concentração de ácidos graxos voláteis será muito baixa, o que indicaria preferencialmente
um processo físico-químico.
Genericamente, McBean et al (1995) sugerem sequências possíveis para tratamento,
com indicações e pontos de entrada e lançamento, como apresentado na Figura 3-10.
50
Pontos de entrada em função
das características do chorume
Tipo de tratamento
Chorume novo
− Se muito N-NH3 e
metais
Precipitação química
Chorume novo
− Se DBO acima de
10.000 mg/l
Ammonia Stripping
Local de lançamento
Filtro anaeróbio
Lagoa aerada
Chorume intermediário
− Se DBO em
centenas de mg/l
Sistema de tratamento
público de esgotos
Lodo ativado ou
filtro biológico
Chorume velho
− Se DBO em torno de
100 mg/l
Lagoa facultativa
Grandes rios ou solo
Cloração
Tratamento terciário
Córregos e ribeirões
Figura 3-10: Seleção de processos para tratamento de chorume (McBean et al, 1995)
Como regra geral, podem são descritas algumas justificativas para as definições
indicadas para os processos de tratamento.
Se necessário, realiza-se um pré-tratamento com soda cáustica (NaOH), empregada
para ajustar o pH e precipitar metais pesados. Elevadas concentrações de cálcio no chorume
bruto não indicam o emprego de cal. Justifica-se o uso do NaOH por promover a precipitação
de cálcio, ferro e manganês. A elevação do pH também favorece o surgimento de amônia na
forma molecular, facilitando sua eliminação no processo.
1. Processos anaeróbios, especialmente os filtros anaeróbios, são empregados para reduzir a
elevada carga orgânica.
2. Lagoas aeróbias são empregadas para incrementar a remoção de DBO, amônia e material
em suspensão.
3. Os tanques de equalização são empregados para controlar o fluxo afluente ao sistema de
tratamento, reduzindo as variações resultantes do balanço hídrico.
51
4. Nos casos em que se emprega o NaOH para alterar o equilíbrio dos componentes
amoniacais ou promover a precipitação de metais, torna-se necessária a correção do pH
pela adição de ácidos.
Quando se trata de aterro novo, a implantação ocorre de forma concomitante ao
sistema de tratamento, desta forma o chorume que irá alimentar o sistema durante os
primeiros anos, apresenta-se com as características típicas de chorume novo, ou seja: elevada
concentração de compostos orgânicos biodegradáveis (ácidos graxos de baixo peso
molecular), como característica principal. Desta forma o emprego de um sistema anaeróbio é
altamente recomendável, nesta etapa. Dentre as alternativas para o tratamento anaeróbio,
recomenda-se o emprego de filtros anaeróbios, pela capacidade de retenção de sólidos e
eficiência comprovada.
Em virtude das limitações de eficiência descritas para o sistema anaeróbio, e a
produção de elevadas concentrações (as vezes limitantes) de nitrogênio amoniacal, o emprego
de um processo aeróbio na seqüência torna-se necessário para garantir uma melhoria
considerável na qualidade do efluente final. Neste caso, um dos sistemas mais versáteis, que
permite a flexibilização requerida para as variações de fluxo esperadas, é a lagoa aeróbia, que
através do acionamento de determinados aeradores de superfície (os mais indicados),
permitem uma oxigenação proporcional ao requerido para a degradação da matéria orgânica
proveniente dos reatores anaeróbios. Adiciona-se a esta capacidade, a opção da recirculação
do lodo como forma de combate à picos de carga orgânica.
3.4
UTILIZAÇÃO DO SOLO COMO ELEMENTO DEPURADOR
A disposição de águas residuárias no solo, principalmente os esgotos domésticos, é
uma prática bastante antiga, sendo considerada uma importante alternativa de tratamento, a
qual, assim como na autodepuração em corpos d´água e nos demais tipos de tratamento
natural, compreende processos físicos, químicos e biológicos de remoção de carga poluidora.
Conforme Descrito por Paganini (1997), para compreende-los é preciso ter-se presente
que o solo é um meio físico formado por substancias minerais e orgânicas, cujas formas
predominantemente granulares conferem-lhe propriedades características como a porosidade,
a permeabilidade, a textura e outras que o tornam o hábitat natural de um grande numero de
seres vivos microscópicos, vegetais e animais.
52
A matéria orgânica morta decompõe-se ao atingir o solo, no processo de alimentação
dos organismos que nele estão presentes e tem assim sua sobrevivência assegurada. As
substâncias mais simples daí resultantes repõem o estoque de sais minerais que contêm os
macronutrientes (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e outros) e os micronutrientes (ferro,
manganês, zinco, cromo e outros) utilizados pelas plantas, os quais, juntamente com a água e
o gás carbônico, permitem a síntese da matéria orgânica pela vegetação através da
fotossíntese. Dessa forma, a matéria orgânica realimenta o solo e transforma- se novamente
em matéria orgânica viva. Se ao morrer não se incorporar ao solo, ou porque dele é retirada
pela colheita, ou porque ele ou produtos de sua decomposição são carregados pelas águas
(erosão e lixiviação), a tendência é a exaustão desse solo, com perda de sua fertilidade e
capacidade de produção.
Por outro lado, a superalimentação do solo, pela adição de matéria orgânica em
excesso além daquela que ele tem condições de renovar, provoca um aumento demasiado na
concentração de um grande número de substâncias resultantes da decomposição, que acaba
por tornar- se nociva à vida que nele se processa, reduzindo- a, não por falta de alimentos,
mas por indigestão.
Pelo menos quatro propriedades do solo são extremamente importantes para sua
utilização como para disposição:
a) Capacidade de troca iônica: representa a quantidade total de cátions e ânions que
são absorvidos por unidades de peso no solo. Solos úmidos possuem capacidade de troca de
cátions entre moderada e grande, mas capacidade limitada para troca de ânions. É importante
salientar que a capacidade que um solo possui de reter os íons metálicos trazidos pelos
esgotos, e impedi-los de atingir as águas superficiais e/ ou subterrâneas, bem como os tecidos
vegetais, depende em grande parte de sua capacidade de troca iônica.
b) Capacidade tampão: provém de diversos fatores; solos carbonatados tamponados
para um pH igual ou maior que 7 inibem a solubilidade dos metais pesados.
c) Filtrabilidade do solo: refere- se a sua eficiência como um filtro (físico) de
partículas em suspensão. A filtração de organismos patogênicos provenientes do esgoto é um
elemento importante para o processo de utilização de sua disposição em áreas agrícolas. Solo
permeáveis de textura intermediária possuirão um conteúdo coloidal suficiente para aprisionar
ou reter partículas, e constituem-se nos melhores filtros.
d) Microbiologia do solo: ocorrem transformações microbiológicas como os esgotos
dispostos sobre o solo. Tais transformações envolvem a utilização de microrganismos, a fim
53
de transformar alguns compostos que contém os elementos essenciais ao desenvolvimento das
plantas, como por exemplo, o nitrogênio, o fósforo, o enxofre e o carbono.
Essas quatro propriedades são os resultados de vários fatores, cuja interação, com
reflexos sinérgicos ou inibitórios, fixará as propriedades do solo como um todo.
3.4.1 Método de infiltração
Esse processo de disposição de esgotos no solo, conforme descrito por Paganini
(1997), é similar aos filtros intermitentes de areia, onde a maior porção dos esgotos infiltra-se
no solo, ou a ele incorpora-se, embora uma parte evapore diretamente à atmosfera. A
aplicabilidade da infiltração rápida depende de o solo apresentar uma camada espessa acima
do lençol freático, mais do que naquele método, entretanto são exigidas grandes
permeabilidades e boas características de drenagem, para que se tornem viáveis as elevadas
taxas de aplicação normalmente empregadas.
Na aplicação dos esgotos feita normalmente por inundação, são preferíveis os
terrenos de topografia plana ou pouco ondulada, sem grandes declividades, até cerca de 4 a
6% de acordo com o tipo de solo e a exigência ou não de vegetação protetora. A utilização de
um solo por longo período para infiltração rápida de esgotos é mais favorecida quando estes
são submetidos a uma decantação prévia, a fim de que seja removida parte dos sólidos
presentes no esgoto bruto.
As taxas médias de aplicação de esgotos são definidas pela capacidade de
infiltração, pelas condições de drenagem e pelo tempo de secagem após cada aplicação. Uma
grande variação de taxas é encontrada na literatura desde 150 a 5000 m3 / ha x dia, porém em
pesquisa realizada numa estação experimental em Torres (RS) constatou-se que taxas
superiores a 450 m3 / ha x dia para esgotos com tratamento preliminar são muito elevadas,
conduzindo à colmatação muito rapidamente.
O tempo de secagem destinado à aeração do solo é conseguido pelo
parcelamento da área a ser utilizada e a aplicação dos esgotos em rodízio alternadamente.
Lagoas de equalização de vazão podem tornar-se necessárias, considerando-se a grande
flexibilidade operacional que conferem a um sistema de infiltração no solo.
54
3.4.2 Percolação
O movimento descendente da água no solo abaixo de sua superfície, e que ocorre na
zona saturada, é referido como percolação e ocorre em duas fases distintas (água e meio solo),
sendo regido somente pelas forças da gravidade. Como a percolação ocorre na zona saturada,
o movimento é governado pelos mesmos parâmetros que regem o fluxo do lençol subterrâneo
e pode, portanto, ser descrito pela equação de Darcy.
(V = Q / A)
onde:
V = velocidade (m/s)
Q = vazão (m3 / s)
A = área (m2).
Quando a percolação acontece em meio não saturado, ela ocorre essencialmente
através de duas fases, já que líquido e gás (água e ar)ocupam concomitantemente os poros do
solo. Enquanto solução geral, não existe uma equação disponível que represente o
movimento; entretanto, trabalhos experimentais têm indicado que, para o caso de fluxo
unidirecional, uma modificação da equação de Darcy pode ser usada com bons resultados.
A modificação consiste na introdução de um fator que reduz a permeabilidade específica; esse
fator é função da percentagem de saturação do solo.
Em ambos casos, fluxo saturado e não saturado, a percolação depende da permeabilidade, e a
permeabilidade depende do tamanho dos poros e da estrutura do solo, sendo função direta,
portanto, do tipo e da sua formação, com ênfase especial à estratificação de materiais de
diferentes classificações, num mesmo local.
3.5
ATENUAÇÃO NATURAL
3.5.1 CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
O processo de interação solo-chorume e as reações físico-químicas envolvidas durante
a percolação, resultam na atenuação da carga de contaminantes do chorume.
55
Esse processo de atenuação resulta na redução da concentração de contaminantes
durante o respectivo transporte através do solo.
Diversos fatores associados ao solo
promovem a capacidade natural de atenuação, porém esta capacidade de assimilar resíduos é
limitada. Os processos que influenciam a atenuação podem ser desde uma simples diluição
através da água não contaminada que se infiltra no solo, até interações físico-químicas
complexas, que fixam ou retardam o movimento dos contaminantes através do meio
constituído pelo solo.
Historicamente, o uso da capacidade natural de atenuação do solo, tem sido bastante
comum, mesmo quando não se tinha exatamente esse conceito em mente. Apesar disso,
atualmente, considera-se que o uso da capacidade de atenuação do solo é de alto risco e deve
ser considerado somente em alguns casos particulares, tais como em sistemas de pequeno
porte. O uso da capacidade da atenuação do solo é considerado de alto risco, com base em
duas questões: estimativa da carga de contaminantes e a quantificação dos mecanismos de
atenuação dessa carga presente no chorume. O conceito atual de sistemas de disposição
considera a maximização da capacidade de contenção e remoção do chorume.
Um local ideal para disposição, é aquele capaz de conter indefinidamente os resíduos e
o chorume resultante, com base nas características geológicas, hidrogeológicas e através de
atividades de engenharia.
Um sistema de atenuação natural possibilita a migração lenta dos líquidos, permitindo
o envolvimento de processos de atenuação e dispersão, reduzindo a concentração de poluentes
a níveis aceitáveis.
Embora os conceitos atuais de sistemas de disposição não utilizem essa capacidade
como uma filosofia de projeto, a capacidade natural de atenuação é ainda considerada como
um importante mecanismo de segurança para os sistemas de coleta de chorume.
Deve-se considerar, ainda, que os sistemas predominantes no Brasil, apesar da
legislação e dos novos conceitos, são os conhecidos “lixões”, em que se emprega ao extremo,
a capacidade natural do solo em atenuar a carga de contaminantes. Na maioria dos casos,
certamente ocorrem sobrecargas que resultam na propagação de seus efeitos a longas
distâncias, caso não se sejam implantados mecanismos de contenção, resultando na
necessidade de remediação de área.
56
3.5.2 PROCESSOS DE ATENUAÇÃO
Como descrito por McBean et al (1995) e Qasin et al (1994), atenuação é um processo
físico, químico e/ou biológico, que causa um decaimento transitório ou permanente na
concentração de contaminantes dos resíduos aterrados durante um determinado tempo ou
distância percorrida.
Os solos naturais apresentam um sistema complexo e dinâmico em que interagem
continuamente os processos físicos, químicos e biológicos. O solo é um sistema heterogêneo
e polidisperso de componentes sólidos, líquidos e gasosos, em diversas proporções, e são
também bastante porosos e constituem corpos quimicamente solventes pela presença de água
em seus interstícios. Os solos consistem de compostos quimicamente inertes, de substâncias
de alta ou baixa solubilidade, de uma grande variedade de compostos orgânicos e de
organismos vivos e ainda apresentam um meio favorável no qual ocorrem atividades
biológicas complexas de forma simultânea. A força de interação e a predominância de uma
reação sobre outra é controlada pelos constituintes específicos do solo. Os constituintes e sua
importância variam com a matriz (rocha), o tempo, o clima, a topografia, e a vegetação. As
principais propriedades do solo, que influenciam na mobilidade dos componentes dos
resíduos são: (a) textura e distribuição do tamanho de partículas, (b) quantidade de hidróxidos
(Fe, Mn, e Al), (c) tipo e quantidade de matéria orgânica, (d) capacidade de troca iônica, e (e)
pH do solo.
A atenuação do chorume a partir de “lixões” e aterros de resíduos, ocorre em dois
estágios: (1) escoamento através da zona insaturada, e (2) escoamento através do aqüífero
subterrâneo.
3.5.3 MECANISMOS DE ATENUAÇÃO
Qasin et al (1994) descrevem que os mecanismos de atenuação podem ser
classificados em físico, químico e biológico.
As principais formas de atenuação estão
incluídas nesses mecanismos.

Físico: filtração, difusão e dispersão, diluição e absorção

Químico: precipitação/dissolução, adsorção/desorção, complexação, troca iônica
e reações de redox

Microbiológico: biodegradação aeróbia e anaeróbia
57
3.5.3.1 Mecanismos Físicos
Filtração
O chorume contém partículas suspensas de diversos tamanhos, em que a filtração é
aplicável, contudo a remoção ocorre principalmente pelo efeito de coar. Neste caso as
partículas acumulam-se nos vazios e a permeabilidade do solo decresce, como demonstrado
por Rice (1974). Desta forma é possível a redução da migração do chorume devido à redução
da permeabilidade. A extensão do processo resultante, como forma de atenuação, é de difícil
estimativa. Os diversos mecanismos específicos envolvidos no processo de filtração são
descritos por Devinny et al (1990).
Difusão e Dispersão
Difusão e dispersão são dois mecanismos em que o chorume é diluído pela água
existente no aqüífero. A difusão molecular é causada pelo gradiente de concentração do
contaminante, que move de uma região de alta concentração para uma de baixa concentração.
A dispersão hidrodinâmica é o resultado de variações de velocidade da água e
contaminantes no meio poroso, durante o escoamento. É um processo eficiente para atenuar
os picos de concentração de contaminantes. Maiores detalhes são descritos por Mang (1978),
citados por McBean et al (1995).
Diluição
A diluição reduz a concentração dos constituintes do chorume pela mistura que ocorre
com as águas subterrâneas. O grau de diluição é proporcional ao fluxo de água em relação ao
de chorume, e depende também da textura do solo, sendo que quanto menor sua
granulometria, menor será o fluxo e conseqüentemente o grau de diluição. Segundo Bagchi
(1994) parâmetros tais como cloretos, nitratos, sulfatos e dureza, encontrados no chorume de
aterros sanitários, são atenuados basicamente pelo efeito da diluição.
Absorção Física
A absorção física é função das forças de Van der Waals, da ação hidrodinâmica e das
propriedades eletrocinéticas das partículas do solo, como descreve Mortimer (1968), citado
58
por McBean et al (1995). Supõe-se que os componentes orgânicos do solo constituem o
primeiro fator para a quantificação dessa absorção.
3.5.3.2 Mecanismos Químicos (segundo McBean et al, 1995, Qasin et al, 1994, e
Bagchi, 1994)
Precipitação/Dissolução
Precipitação e dissolução são reações importantes que controlam os níveis e limitam a
quantidade total de contaminantes no chorume, quando este percola através do solo. Os
níveis de contaminantes são normalmente governados pela solubilidade da fase sólida.
Particularmente, as reações de precipitação/dissolução são importantes na migração de metais.
Por outro lado, a atenuação dos efeitos nos metais é bastante influenciada pelo pH do sistema
(equilíbrio químico de reações).
Adsorção/Desorção
A adsorção é um processo através do qual as moléculas se aderem a superfícies de
partículas individuais (principalmente argilas). A desorção, por outro lado, é processo em que
as moléculas deixam uma determinada superfície. Ambos os processos dependem do pH e da
natureza do solo e dos contaminantes.
Este mecanismo é considerado freqüentemente como o mais comum na atenuação de
contaminantes, reduzindo o total de sólidos dissolvidos no chorume.
Além das argilas minerais, sais de alumínio hidratado, óxidos de ferro e manganês e
compostos orgânicos, são responsáveis pela adsorção de contaminantes.
Complexação
A complexação ou quelação é a denominação para a formação de complexos
inorgânicos-orgânicos. Embora este mecanismo de atenuação ocorra, a extensão de seus
efeitos é desconhecida e de difícil previsão.
Troca Iônica
As argilas têm a propriedade de trocar íons de um tipo por outros. A capacidade total
dos solos na troca de cátions é afetada pelo tipo e quantidade de material argiloso, matéria
59
orgânica e pelo pH. Essa capacidade, denominada CEC (cation exchange capacity) é elevada
para solos argilosos, reduzindo-se bastante para solos arenosos.
Em geral, minerais de silicato no solo, apresentam uma carga negativa permanente,
consequentemente, a propriedade troca de cátions, surge da necessidade do balanço da carga
negativa da argila, na tentativa de atingir a neutralidade.
A capacidade de troca iônica dos solos depende basicamente de: (a) tamanho das
partículas, (b) quantidade de componentes orgânicos, e (c) pH.
Solos contendo grãos
pequenos apresentam maior superfície específica e maior possibilidade de troca.
Os
componentes orgânicos incrementam a capacidade de troca e a capacidade de troca de cátions
aumenta com a elevação do pH do solo.
Na natureza, os mecanismos de remoção de metais por troca iônica não são
significativos, pois outros cátions, tais como cálcio, magnésio, sódio e potássio, apresentamse em maior concentração no chorume, ocupando o lugar daqueles.
Reações de Redox
São reações de oxidação e redução, que afetam muito a solubilidade dos
contaminantes.
Como exemplo, ferro e manganês no estado oxidado são muito pouco
solúveis. A atenuação de outros metais em um ambiente redutor e na presença de sulfeto em
quantidade suficiente é mais favorável devido à queda de solubilidade.
3.5.3.3 Mecanismos Microbiológicos (segundo Qasin et al, 1994)
A decomposição biológica de componentes orgânicos do chorume ocorre na estrutura
do subsolo, sendo aeróbia ou anaeróbia, dependendo da presença do oxigênio molecular. Sob
condições aeróbias, a matéria orgânica carbonácea, a amônia, o sulfeto, o fósforo, o ferro e o
manganês são convertidos em dióxido de carbono, nitrato, sulfato, fosfato e formas oxidadas
de ferro e manganês. Sob condições anaeróbias, a matéria orgânica carbonácea é decomposta
em ácidos orgânicos, dióxido de carbono, metano e outros compostos orgânicos complexos.
A desnitrificação e a redução de metais são outras reações da atividade anaeróbia.
Em geral, a atividade microbiana provoca a imobilização pela conversão de compostos
orgânicos e inorgânicos em massa celular, e através da precipitação de compostos
inorgânicos.
Neste caso também pode haver mobilização de compostos orgânicos pela
60
solubilização e fragmentação em partículas menores e a solubilização de metais por reações
de redução e a liberação sob condições ácidas (ácido carbônico e outros ácidos orgânicos).
3.5.4 TESTES DE PERCOLAÇÃO EM COLUNAS
Dentre os procedimentos laboratoriais para estudo dos materiais naturais empregados
para construção de barreiras de contenção, a técnica da percolação em coluna de solos tem
sido a preferida. Esta técnica permite inserir o solo ou extraí-lo, estudar reações químicas,
obter informações visuais, etc.
O ensaio de percolação em coluna aproxima-se bastante da situação real e tem sido
empregado por muitos pesquisadores no esclarecimento das inter-relações solo-contaminante
para subsidiar projetos e obras de engenharia.
Trabalhos diversos têm sido publicados sobre o transporte de contaminantes no meio
físico geológico natural e em sistemas de contenção construídos com argila. Sobre os ensaios
de adsorção com enfoque para transporte advectivo-dispersivo, uma das referências de maior
destaque segundo Overman et al. (1980) é o de Heister et al. (1953) apud Leite (2000). A
mesma autora destaca os trabalhos de Crooks et al. (1984), Peterson et al. (1985), Taylor et al.
(1987), Wierenga et al. (1989), Hasan et al. (1992), Balzamo et al. (1993), Sai et al. (1993),
Baudracco (1994), Jessberger et al. (1994), Tan et al. (1994), Shackelford et al. (1995), Wang
et al. (1995) e Rowe et al. (1996).
No Brasil, Costa (1987) foi o pioneiro a relatar estudos da migração de metais pesado
em colunas. Alguns trabalhos efetuados por Zuquette et al. (1992, 1995 e 1997) avaliaram a
retenção de íons de cloro, potássio, sódio, cobre, cromo bivalente e cádmio em solos da
formação Botucatu do município de Ribeirão Preto e em areias argilosas no município de
Franca. Também nesses estudos foram avaliados os potenciais empregos do solo da Região
de Ribeirão Preto como barreiras de contenção. Outras pesquisas nessa mesma linha no
Brasil foram efetuadas por Borges et al (1997), Boscov et al. (1997 e 1999), além de Ritter et
al. (1999) e Ferreira (2000).
Um grande número de diferentes materiais foi testado nesses estudos que envolveram
a migração de substâncias. Destacam-se solos finos ou argila pura, solos tropicais, argila
tratada, solos naturais misturados, solos quimicamente tratados, solos com adição de cinzas,
areia, cascalho, rejeitos de mineração e materiais misturados.
61
Todos esses trabalhos envolveram a percolação em colunas, sob taxas diversas e
quase todos correlacionam as características mineralógicas, geotécnicas e físico-químicas do
material, com relação à retenção de íons presentes na solução.
Observa-se que praticamente todos esses estudos envolveram o emprego de íons ou
substâncias conservativas em baixas concentrações, não havendo referências ao estudo de
percolados de aterros sanitários, em que um dos fatores críticos é a elevada concentração de
matéria orgânica biodegradável.
As dimensões das colunas foram as mais variadas, das quais são destacadas algumas
na Figura 3-11. Na maioria das vezes esses testes de percolação empregaram os mesmos
equipamentos utilizados para testes de permeabilidade ou de compressão triaxial.
As colunas mais indicadas são as de parede rígida, apresentando em geral pequena
altura (entre aproximadamente 2 e 12 cm), compatíveis com os permeâmetros existentes,
como mostrado na Figura 3-11.
Um diferencial significativo é que tais colunas trabalham em geral sob pressão
elevada, gerando um gradiente hidráulico grande, por envolverem solos compactados, muitas
vezes argilosos. A escolha dos materiais empregados na construção do sistema de percolação
tem influência fundamental na qualidade dos dados a serem obtidos, bem como a sua
interação com as soluções em estudo. As colunas de percolação confeccionadas com os
materiais de PVC e plexiglass parecem ser as mais adequadas por que se tratam de polímeros
que apresentam estabilidade química frente às soluções iônicas.
Tabela 3-17: Volume das colunas empregadas dos testes de percolação para diversos autores
com diferentes materiais, segundo Leite (2000).
Autor
Crooks e Quiley (1984)
Volume (cm3)
1.117
Materiais do Meio e Soluções
Argila siltosa compactada e salmoura
Taylor et al. (1987)
294
Areia média e salmoura
Costa (1987)
982
Areia lavada e hidróxidos de metais
pesados
Wierenga e Genuchten (1989)
613 e 4.208.281 Areia fina
Davis e Singh (1992)
30
Hasan e Hyot (1992)
1.000.000
Arenoso e solução de zinco
Argiloso e Mg, Na e Al
Baudracco (1994)
50.265
arenito argiloso e soluções iônicas
Reddi (1994)
128.252
Solo arenoso e solução coloidal
Tan et al (1994)
325
Solo natural e argilas e metais pesados
Wan e Wilson (1994)
8.935
Areia quartzosa e colóides
Zuquete et al. (1992)
1.178
Solo arenoso e soluções iônicas
62
Autor
Jessberger e Onnich (1994)
Góis (1995)
Li e Ghodrati (1995)
Boscov (1997)
Volume (cm3)
Materiais do Meio e Soluções
32
Bentonita, farinha e cascalho de quartzo
1.178
Areia argilosa, areia siltosa e areia siltoargilosa e metais pesados
9.425 e 18.850
392
Solo siltoso
Argila laterítica e metais pesados
Geralmente, as células de percolação usadas para a simulação do transporte de
contaminantes trazem consigo algumas deficiências básicas como: fluxos preferenciais que
podem ocorrer nas descontinuidades do próprio solo compactado, ou no contato deste solo
com a parede interna do cilindro que o envolve.
Figura 3-11: Permeâmetros: (a) Tubo de Shelby; (b) Molde de compactação; (c) Duplo anel;
(d) célula triaxial; e (f) Molde de volume variável.
63
4
MATERIAIS E MÉTODOS
A pesquisa experimental realizada visou simular as condições prováveis de campo,
para viabilizar sua aplicação prática, sendo que para isto utilizou-se solo natural, em
condições de compactações baixas, simulando o solo empolado, obtido com o simples
lançamento deste, sem compactação, passando pela densidade natural, e chegando à um baixo
grau de compactação da ordem de 80 % do Proctor Normal.
As variáveis básicas do experimento foram físicas e químicas. As variáveis físicas
corresponderam a taxa de aplicação hidráulica superficial (m3Chorume/m2.dia); densidade do
solo das colunas; e taxa de aplicação hidráulica volumétrica (m3/m3Solo.dia).
Foram consideradas as seguintes variáveis de eficiência para as diferentes taxas
hidráulicas aplicadas: remoção de DQO como parâmetro base; remoção de sólidos totais; e
carga de DQO aplicada (kgDQO/kgSolo.dia).
Compararam-se os dados das diversas colunas, considerando-se diferentes densidades
do solo. Comparou-se também a variação da redução da DQO em função de diferentes taxas
de aplicação hidráulica, considerando-se a intermitência operacional da alimentação. Na
primeira bateria de ensaios aplicou-se uma única carga de chorume de 1 litro em cada semana
durante 4 semanas. Isto representa uma taxa concentrada de 0,135 m3/m2.dia ou uma taxa
média diária de 0,0193 m3/m2.dia ao longo de uma semana. Na segunda e na terceira bateria
de ensaios aplicaram-se cargas diárias de 0,25 litros durante 5 dias por semana, o que
representa uma taxa concentrada de 0,0339 m3/m2.dia ou uma média diária semanal de 0,0241
m3/m2.dia, sendo que ao final da segunda bateria de ensaios aplicou-se a mesma carga diária
de água, para tentar simular o comportamento do solo utilizado, como cobertura do aterro,
onde estaria sujeito a lixiviação devido as chuvas. Na terceira bateria de ensaios, trabalhou-se
com colunas em duplicata, com mesma densidade, sendo uma alimentada com água e outra
64
com chorume, e formando-se amostras compostas semanais para avaliação de remoção de
metais, quanto aos demais procedimentos seguiu-se os ensaios anteriores.
Ressalta-se que neste estudo trabalhou-se com duas condições de coleta de efluente
das colunas de percolação, ou seja, a coleta na parte inferior da coluna, e a coleta em uma cota
superior a do solo, através de uma mangueira interligada a parte inferior da coluna, portanto
mantendo o solo “afogado”, ou como denominou-se neste estudo, “em condições saturadas”,
porém deve ser observado que devido a não haver pressão (carga hidráulica) na alimentação,
na realidade não se tem todos os vazios do solo preenchidos com líquidos, portanto não existe
realmente uma saturação do solo.
4.1
CONCEPÇÃO DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO
Para a montagem das colunas de percolação, como mostrado na Figura 4-1, foram
considerados os seguintes procedimentos:
a especificação do equipamento foi feita na tentativa de se evitar os fluxos
preferenciais e reduzir o potencial de adsorção que ocorre nas superfícies do
material com a qual se confecciona a coluna;
a escolha dos materiais empregados na construção do equipamento seguiu o critério
de baixo custo e da facilidade de aquisição, associados à necessidade de serem
resistentes além de serem inertes ao solo, à água e à solução percoladora. Portanto
foram usados tubos de PVC com diâmetro de 10 cm para a construção das colunas,
e para as partes flexíveis foram usadas mangueiras de silicone;
utilizou-se flanges, placas perfuradas e conectores para tomada de amostras,
confeccionados em nylon, por também ser um material inerte ao solo e a solução
percoladora;
a construção foi feita de maneira simplificada usando-se o mínimo de serviço
técnico especializado (mão de obra comum de torneiro mecânico);
foram montadas colunas, preenchidas com solo, com densidades de 1,15; 1,30; 1,50
e 1,67, com tomadas de amostras na parte inferior da coluna, portanto em condições
não saturadas, e colunas com densidades de 1,15 e 1,30, com tomadas de amostras
em cota superior a cota do solo empregado, portanto em condição considerada
saturada;
65
para a obtenção da densidade desejada, foi considerado a umidade ótima de 10,7 %
determinada por Calças (2001), uma vez que o solo utilizado foi retirado no mesmo
local, sendo assim, ajustou-se à umidade ótima e obtendo-se a massa necessária
para o preenchimento da coluna, que tem seu volume conhecido, para assim se
obter a densidade desejada.
sobre a placa perfurada, utilizou-se uma camada de 10 mm de pedrisco, coberto
com uma manta geotêxtil, para facilitar a drenagem e impedir a saída de material
terroso;
VERIFICAÇÃO DE CARGA
E ALIMENTAÇÃO
GEOTÊXTIL
FLANGE DE NYLON
SUPORTE (ESTRUTURA)
TOMADAS DE AMOSTRA
TUBO COLETOR DO EFLUENTE
(E CONTROLE DE NÍVEL)
SOLO PREPARADO
(h = 1,0 m)
GEOTÊXTIL
FLANGE
COPO COLETOR
EFLUENTE
PLACA PERFURADA
COLUNA DE PERCOLAÇÃO
CONDIÇÕES NÃO SATURADAS
Figura 4-1:
CÂMARA DE DRENAGEM
COLUNA DE PERCOLAÇÃO
CONDIÇÕES SATURADAS
Esquema das Colunas de Percolação
66
sobre o solo compactado até a densidade desejada, empregou-se mais uma manta
geotêxtil para que no momento da alimentação das colunas não houvesse a
movimentação do material;
as amostras foram coletadas em recipientes plásticos, mantidos conectados as
mangueiras de saída de efluente das colunas, que permaneciam em refrigerado em
recipiente térmico.
4.2
SOLO ESTUDADO
4.2.1 DESCRIÇÃO DA GEOLOGIA DA REGIÃO
A área ocupada pelo município de Bauru pertence á Bacia Sedimentar do Paraná, e
está inserida no Planalto Arenítico-Basáltico do Estado de São Paulo (Planalto Ocidental),
onde o quadro geológico regional é dominado por rochas do Grupo Bauru (Cretáceo
Superior), recobrindo as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral que afloram em direção
ao vale do Rio Tietê.
Soares (1979) apud Agnelli (1997), dividem o Grupo Bauru, da base para o topo, nas
Formações Caiuá, Santo Anastácio, Adamantina e Marília, sendo que na região da cidade de
Bauru ocorrem apenas as Formações Adamantina e Marília.
A Formação Adamantina é constituída por arenitos de granulação média a fina, siltitos
arenosos micáceos, argilitos e arenitos conglomeráticos e, raramente, arenitos com nódulos
carbonáticos. A fração arenosa é rosada e avermelhada, com boa seleção e arredondamento
regular. Sua espessura é muito variável, em função das irregularidades topográficas do
abstrato, entretanto sua espessura máxima na área é inferior a 200 m.
A Formação Marília é constituída por arenitos, conglomerados e lamitos, intercalados
entre si. Os conglomerados apresentam seixos de composição variada, geralmente de quartzo,
calcedônia, quartzito e arenito, e algumas vezes, de calcáreo e argilito. A espessura máxima
dessa Formação, encontrada na área de Bauru, é da ordem de 80 a 90 m, embora
regionalmente possa atingir 200 m.
67
4.2.2 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO SOLO TÍPICO DESSA REGIÃO
Ferreira (1991) apud Agnelli (1997), apresenta amplo estudo de caracterização do solo
da cidade de Bauru, utilizando amostras deformadas e indeformadas extraídas de metro em
metro, em poços escavados em três diferentes pontos da cidade, com profundidade de até 16
metros.
Nesses poços exploratórios encontrou-se um solo de textura bastante homogênea, e
que foi classificado, segundo as diferentes metodologias previstas na literatura, em:
a) quanto a movimentação dos sedimentos: residual de arenito;
b) quanto a pedologia: latossolo vermelho escuro a amarelo;
c) quanto a granulometria (classificação textural): predominância de areia fina
argilosa, ocorrendo em algumas cotas uma areia siltosa e, raramente, areia fina
silto-argilosa;
d) quanto a atividade coloidal: argila não ativa
A capacidade de troca catiônica (CTC) de um solo, é determinado através de uma
análise química, em que se verificam as quantidades de cátions trocáveis (Ca, Mg, K ,Na ,H e
Al).
De acordo com Cavaguti (1981) apud Agnelli (1997), a baixa Capacidade de Troca
Catiônica (CTC) deste solo, com valores que variaram de 1,64 a 3,54 mEq/100ml de solo, está
condizente com o tipo do solo local, que é um latossolo. Esta faixa de valores da CTC,
também indica que a caulinita pode ser o argilomineral predominante desse solo.
Segundo Agnelli (1997), que também caracterizou esse solo, o argilomineral
predominante na fração fina é a caulinita, com base na baixa capacidade de troca catiônica
(CTC), confirmada por microscopia eletrônica de varredura e por difração de raios-x, sendo
que, a caulinita é um argilomineral característico dos solos laterizados, geralmente formado
em meio ácido, onde o sódio, o potássio, o cálcio e o magnésio são bastante lixiviados,
introduzindo-se íons hidrogênio durante a formação de argila.
4.2.3 LOCAL DE AMOSTRAGEM DE SOLO
O solo empregado nas colunas de percolação foram coletados nas proximidades do
campo experimental do Departamento de Engenharia Civil, localizado em frente ao IPMet –
68
Instituto de Pesquisas Meteorológicas do Câmpus de Bauru / Unesp , conforme indicado na
Figura 4-2.
As amostras foram coletadas com auxílio de uma escavadeira, e acondicionadas em
sacos plásticos, com capacidade de cinqüenta litros, os quais foram devidamente fechados, de
modo a evitar a secagem e/ou contaminação do solo por agentes externos.
Os sacos contendo o solo, foram armazenados à temperatura ambiente, em local
adequado, até a utilização dos mesmos no preenchimento das colunas de percolação, sendo
que previamente fez-se as análises necessárias.
Local de coleta de
amostras
Figura 4-2: Localização da área de coleta do solo para preenchimento das colunas
(Calças, 2001).
69
4.3
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO, COMPACTAÇÃO E PERMEABILIDADE NO
SOLO ESTUDADO
Ensaios de permeabilidade a carga variável foram realizados em amostras
indeformadas retiradas de poços exploratórios executado no campo experimental da Unesp –
Campus de Bauru, por Yano e Lobato (1996) apud Calças (2001). O coeficiente de
permeabilidade e os índices físicos dessas amostras, coletadas de metro em metro até uma
profundidade de 10 metros, encontra-se na Tabela 4-1.
Tabela 4-1:
Índices físicos e coeficiente de permeabilidade do solo na condição natural.
Profundidade
(m)
Umidade
(%)
Massa específica
natural ( g/cm3 )
Massa específica
seca ( g/cm3 )
1
9,4
1,564
1,43
Coeficiente de
Permeabilidade
(cm/s)
1,3x10-3
2
10,6
1,589
1,437
1,2x10-3
3
10,1
1,611
1,463
5,0x10-4
4
9,7
1,664
1,517
4,2x10-4
5
10,5
1,709
1,546
4,2x10-4
6
10,6
1,733
1,567
3,1x10-4
7
10,8
1,721
1,553
2,2x10-4
8
10,3
1,832
1,661
1,7x10-4
9
10,5
1,841
1,666
1,6x10-4
10
10,1
1,873
1,715
2,2x10-4
Amostra representativa da profundidade de 1 metro foi submetida a ensaios para
determinação do limite de consistência e da composição granulométrica, Mondelli e
Rodrigues (2001).
Os limites de consistência determinados segundo as normas NBR 6459/84 e NBR
7180/84 da ABNT, foram os seguintes;

Limite de liquidez: 19,3 %

Limite de Plasticidade: 14,5 %

Índice de Plasticidade: 4,8 %
70
A partir da curva granulométrica, Figura 4-3, foi obtida a seguinte composição do
solo, segundo a escala da ABNT/ NBR-7181/84;

Areia grossa: 0%

Areia média: 7%

Areia fina: 67%

Silte: 8%

Argila 18%
Portanto, a amostra de solo foi classificada textualmente como areia fina pouco
argilosa vermelha.
A massa específica dos sólidos deste solo é de aproximadamente 2,65 à 2,70 g/cm3.
100
90
80
70
60
%
que
pas
sa
50
40
30
20
10
0
0,001
0,01
0,1
1
10
Diâmetro (mm)
Figura 4-3: Curva Granulométrica obtida para amostra do solo empregado nas
colunas (Mondelli e Rodrigues, 2001).
O solo coletado foi submetido a ensaios de compactação e posteriormente foram
preparados 5 corpos de prova em permeâmetros, empregando-se energias de compactação
equivalentes a 100, 95, 90, 85 e 80% do Proctor Normal.
Foram efetuadas três determinações durante o dia de ensaio. Para cada corpo de prova
foi determinada a densidade e, em conjunto com as leituras de permeabilidade, foi
estabelecida uma correlação que permitisse estimar a permeabilidade da coluna preparada
com a densidade natural do solo, como indicado na Tabela 4-2.
71
Tabela 4-2: Resultados do ensaios de compactação e permeabilidade com ajuste exponencial
de curva.
Ensaios
Coeficientes de Permeabilidade (K)
para diferentes leituras (cm/s)
Massa
espec. seca
(g/cm3)
%
Proctor
Normal
1
2
1,90
100
1,8x10-06
2,0x10
-06
3,8x10
-05
5,3x10
-05
1,0x10
-04
1,89
1,77
1,72
1,66
95
90
85
80
Ajustes
3
Kajustado
(cm/s)
%
Proctor
Normal
1,3x10-06
7,8x10-07
2,2x10-06
98,3
-06
-06
-06
97,6
-05
88,4
-05
84,9
-04
80,8
-03
70,7
68,4
3,1x10
-05
3,0x10
-05
4,9x10
-05
9,0x10
3,2x10
-05
3,2x10
-05
5,0x10
10,0x10
-05
2,6x10
2,0x10
4,7x10
1,3x10
1,50
75
Extrapolado
2,1x10
1,46
70
Extrapolado
4,1x10-03
A partir desses ensaios é possível obter uma correlação que permite associar a
compactação com a densidade desejada para a coluna que irá simular o solo natural. Para
tanto, basta comparar os valores da Tabela 4-1 e Tabela 4-2, em relação à densidade e
permeabilidade verificadas in situ para os valores ajustados da densidade de 1,50 g/cm3.
Embora não sejam propriamente os respectivos valores, são representativos em sua
ordem de grandeza.
Desta análise, verifica-se que a compactação que resultaria na permeabilidade
aproximada do solo natural, seria equivalente a cerca de 70% do Proctor Normal.
O teor de umidade ótima para o solo ensaiado é de 10,7%, valor determinado a partir
do ensaio de Proctor Normal. Para este valor de umidade ótima, obtemos graficamente a
massa específica aparente do solo seco ( ρ d ) no valor de 1,926 g/cm3. A massa específica
natural do solo ( ρ d
Solo Nat ) no valor de 1,564 g/cm3, foi retirado da
Equação 4-1.
GC =
ρ d SoloNat
ρ d Max Pr octorNorm
= 73 %
Equação 4-1
Esses ajustes, que correlacionam a densidade seca com a permeabilidade e as energias
de compactação, podem ser observadas respectivamente na Figura 4-4 e Figura 4-5.
72
1,40E-04
1,20E-04
K (cm/s)
1,00E-04
Leitura 1
8,00E-05
Leitura 2
Leitura 3
6,00E-05
Expon. (Leitura 2)
4,00E-05
-17,128x
y = 3E+08e
R2 = 0,9542
2,00E-05
0,00E+00
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
Massa específica seca
1,85
1,90
1,95
(g/cm3 )
Grau de compactação (%)
Figura 4-4: Valores do coeficiente de permeabilidade em função da massa
específica seca dos corpos de prova, com a curva ajustada
exponencialmente.
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
1,60
0,8241x
y = 20,545e
2
R = 0,9543
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
Massa específica seca (g/cm3 )
Figura 4-5:
Valores da massa específica seca em função do percentual de
compactação em relação ao Proctor Normal, com curva de
correlação exponencial.
73
4.4
MONTAGEM DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO
Foram coletadas amostras do solo local indicado anteriormente, sendo este
considerado com as mesmas características do solo encontrado no local do aterro sanitário de
Bauru.
Conhecendo-se a umidade ótima do solo amostrado (10,7%), foi determinada a
umidade de todas as amostras coletadas e as mesmas foram ajustadas para esta umidade
ótima.
Segundo demonstrado por Calças (2001), em seus ensaios preliminares, o solo local, a
ser empregado nas colunas, após sua compactação, pode atingir coeficientes de
permeabilidade inferiores a 10-5 cm/s, chegando próximo a 10-6 cm/s. Nestas condições e
considerando a altura de coluna de 1,0 m justifica-se trabalhar com densidades mais baixas,
uma vez que devido também a colmatação, pode-se ter o escoamento de chorume através das
colunas prejudicado.
Na construção das colunas para a execução do experimento, foram utilizadas flanges
para conexão entre os segmentos de tubo e para o
fundo com a placa perfurada
confeccionados em “nylon” e recipiente coletor mantido refrigerado para cada uma das
colunas, conforme pode-se observar na Figura 4-6. E ainda, foram implantados pontos de
coleta intermediários, através de bicos coletores com rosca, também confeccionados em
“nylon”, porém durante as campanhas de ensaios, verificou-se a impossibilidade de coleta
nestes pontos, que foram desconsiderados.
Figura 4-6: Flanges em “nylon” para conexão entre os segmentos de tubo e para o fundo
com placa perfurada e recipiente coletor, para as colunas não saturadas, e base
selada, para as colunas em condições saturadas.
74
Os modelos construídos nas três campanhas de ensaios realizadas, perfizeram 6
unidades de acordo com a Figura 4-7.
O procedimento requerido nos ensaios de coluna, em princípio, apresenta
simplicidade, mas é de difícil execução quando se trabalha com solos pouco permeáveis.
A compactação foi controlada pela pesagem de quantidades predeterminadas de solo,
que após correção da umidade (massa e umidade conhecidas), formaram camadas de 20 cm de
espessura (volume conhecido), compactadas através de uma haste metálica dotada de uma
chapa circular na extremidade, com diâmetro ligeiramente inferior ao interno do tubo.
Primeiramente as colunas, de PVC, com diâmetro interno de 9,7 cm, contendo uma
camada de 1 m de solo arenoso fino, foram distribuídas em duas em condições, saturadas,
com densidade de 1,15 e 1,30, e não saturadas com densidade de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67,
sendo posteriormente repetida esta distribuição em uma segunda campanha, onde somente
variou-se a taxa de aplicação de chorume, e finalmente em uma terceira campanha de ensaio,
executou-se a montagem de 6 colunas não saturadas distribuídas em duplicata, variando a
densidade de 1,15; 1,30 e 1,50.
Tais compactações representam condições que variam de uma situação de
empolamento, ou apenas o lançamento do solo (d=1,15), passando pela densidade natural
(d=1,5), até o limite de 80% do Proctor Normal (d=1,67).
Figura 4-7: Colunas preenchidas com solo em
compactação e condições de saturação.
diferentes
graus
de
75
4.5
AMOSTRAGEM, PRESERVAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO CHORUME
O município de Bauru conta com um sistema de disposição de lixo doméstico nos
moldes de um aterro sanitário, com uma boa operação em termos de descarga, compactação e
cobertura do lixo. Os maiores problemas são encontrados na execução da base, que embora se
procure atingir uma baixa permeabilidade, não é feito um controle mais rígido de execução,
sendo que o chorume utilizado neste estudo foi coletado neste local.
Qualidade do Chorume Bruto
Primeiramente pretende-se efetuar uma breve abordagem com relação à qualidade do
chorume aplicado nas colunas de percolação, uma vez que os resultados não podem ser
generalizados quanto ao termo empregado para este tipo de efluente.
As análises efetuadas ao longo das campanhas de ensaios, foram primeiramente
compatíveis para um chorume de 10 anos, sendo que para a última campanha utilizou-se um
chorume coletado em uma caixa de passagem intermediária, correspondente a drenagem
existente junto a frente de disposição em operação, portanto obtendo-se um chorume com
característico de aterros novos. A idade, por assim dizer, do chorume ou na realidade do
aterro sanitário, denota sua característica de estabilidade, sendo que para o chorume utilizado
nas primeiras campanhas pode-se afirmar que esta estabilidade esteve diretamente relacionada
com a presença bastante significativa de substâncias orgânicas humificadas e pela elevada
alcalinidade. Tal conclusão reforça os resultados obtidos por Calças (2001) em ensaios para o
tratamento físico-químico desse chorume, que mostraram a predominância de substâncias
dissolvidas, caracterizadas pelo elevado valor da cor, responsável pela baixíssima eficiência
deste processo.
Por outro lado, apesar da cor elevada, a aplicação do chorume no solo demonstrou sua
capacidade em remover tais substâncias dissolvidas, provavelmente, pela adsorsão pela argila
presente, até que a mesma fosse saturada.
Demonstrou-se, portanto, uma importante capacidade do solo estudado em reter
substâncias húmicas, ainda que seja limitada, porém inicialmente de forma bastante eficiente.
Locais de amostragem de chorume
O chorume do aterro sanitário de Bauru, na realidade um aterro controlado, foi
coletado no poço de recalque e recirculação, conforme Figura 4-8, localizado à jusante da área
76
de disposição, e em uma caixa de passagem, próxima a frente de disposição, visando obter um
chorume com características de aterros novos, sendo estes foram armazenados em bombonas
plásticas, com capacidade de 50 litros, as quais, durante as campanhas de ensaios, foram
mantidas refrigeradas.
Ressalta-se que as amostragens foram realizadas preliminarmente à execução da
segunda e terceira campanha de ensaios, coletando-se volume suficiente à sua devida
caracterização e uso até o final de cada campanha, visando assim evitar variações bruscas na
qualidade do chorume utilizado, uma vez que para a primeira campanha de ensaios, foi
realizada duas coletas, obtendo uma variação considerável na qualidade do chorume, o que
influencia diretamente na interpretação dos dados obtidos.
Figura 4-8: Poço de concentração, recalque e recirculação de chorume do aterro de
Bauru.
Caracterização do chorume
Um dos fatores que mais preocuparam o encaminhamento dessa pesquisa foi quanto à
caracterização do chorume aplicado nas colunas. Anteriormente e durante todo os ensaios
foram efetuadas análises do chorume do aterro sanitário de Bauru, proposto para ser usado
como afluente, visando avaliar principalmente os valores de DBO5, DQO e pH, além de
determinar, para cada campanha de ensaios, o valor de referência para cada parâmetro
avaliado especificamente.
77
Para a primeira campanha de ensaios, que ocorreu no período de 01/11/2003 à
28/11/2003, foram realizadas duas coletas de chorume, em 17/10/2003 e 12/11/2003, as quais
apresentaram variações significativas nos parâmetros analisados, conforme mostrado na
Tabela 4-3.
Tabela 4-3: Caracterização do chorume
primeira campanha de ensaios.
Data da coleta
Horário
Chuvas nas últimas 24 hs
pH
utilizado
na
17/10/2003
12/11/2003
09:25
14:55
Não
Sim
7,97
8,06
Alcalinidade (mg/l)
8.800,00
9.650,00
Cloretos (mg/l)
4.120,00
3.750,00
DBO5 (mg/l)
3.180,00
980,00
DQO (mg/l)
6.830,00
4.510,00
Condutividade (µs/cm 20°C)
6.140,00
10.700,00
12.270,00
11.072,00
Sólidos Totais (mg/l)
Tendo em vista as variações apresentadas na qualidade do chorume utilizado durante a
primeira campanha de ensaios, optou-se durante as campanhas subsequentes, a realização de
apenas uma coleta de chorume em volume suficiente para a execução de toda a campanha de
ensaios, e ainda preservando a amostra refrigerada visando o mínimo de alteração na
qualidade do afluente, a qual foi acompanhada através da realização de ensaios durante toda a
campanha.
Na Tabela 4-4 são apresentados os resultados da caracterização do chorume coletado
em 02/12/2003, utilizado na primeira etapa da segunda campanha de ensaios, que ocorreu no
período de 05/12/2003 à 13/01/2004, ressaltando-se que estes resultados correspondem as
avaliações preliminares, sendo que nos cálculos da carga de DQO aplicada, eficiência de
remoção de DQO, carga de DQO removida e eficiência de remoção de Sólidos Totais, foi
utilizada a média dos resultados obtidos na realização de ensaios periódicos durante toda a
campanha.
78
Tabela 4-4: Caracterização do chorume utilizado
na segunda campanha de ensaios –
primeira etapa.
Data da coleta
Horário
02/12/2003
08:00
não
pH
8,00
Alcalinidade (mg/l)
7.100,00
DBO (mg/l)
3.560,00
DQO (mg/l)
3.080,00
Condutividade (µs/cm - 20°C)
9.340,00
Cor (PtCo)
5.200,00
Turbidez (FAU)
322,00
9.856,00
Tendo em vista a realização de uma terceira etapa de abastecimento, com chorume,
durante a segunda campanha de ensaios, a qual ocorreu no período de 12/03/2004 à
04/04/2004, foi realizada uma nova coleta de chorume, em 11/03/2004, cujos resultados nas
análises são apresentados na Tabela 4-5, seguindo-se os mesmo procedimentos da coleta
anterior.
na segunda campanha de ensaios –
terceira etapa.
Data da coleta
Horário
pH
Alcalinidade (mg/l)
11/03/2004
08:00
Sim
7,98
5.232,00
DBO (mg/l)
400,00
DQO (mg/l)
2.100,00
Cor (PtCo)
Turbidez (FAU)
12.260,00
3.500,00
216,00
7.612,00
79
E finalmente para a terceira campanha de ensaios, a qual ocorreu no período de
05/05/2004 à 27/05/2004, foi realizada coleta de chorume, em 29/04/2004, cujos resultados
nas análises são apresentados na Tabela 4-6, seguindo-se os mesmo procedimentos da coleta
anterior, ressaltando-se que conforme descrito anteriormente, este foi coletado em uma caixa
de passagem intermediária, próxima a frente de operação, obtendo-se um chorume
característico de aterros novos.
na terceira campanha de ensaios.
Data da coleta
11/03/2004
Horário
pH
Alcalinidade (mg/l)
DQO (mg/l)
4.6
09:30
Não
7,23
4.380,00
22.200,00
4.840,00
20.088,00
ALIMENTAÇÃO DAS COLUNAS DE PERCOLAÇÃO
A parte experimental deste estudo dividiu-se em três campanhas de ensaios, as quais
encontram-se descritas detalhadamente à seguir:
Primeira campanha de ensaios
Na primeira campanha de ensaios, que ocorreu no período de 01/11/2003 à
28/11/2003, adotou-se duas colunas em condições saturadas preenchidas com solo com
densidades de 1,15 e 1,30, e 4 colunas em condições não saturadas com densidades de 1,15;
1,30; 1,50 e 1,67, alimentando-as com um volume de 1 litro de chorume uma vez por semana
ao longo de 4 semanas, isto representa uma taxa concentrada de 0,135 m3/m3SoloSeco.dia ou
uma taxa média diária de 0,0193 m3/m3SoloSeco.dia ao longo de uma semana.
As coletas foram feitas semanalmente, mantendo-se as amostras do efluente
refrigeradas em uma caixa térmica junto as colunas de percolação e posteriormente à coleta,
80
em geladeira, sendo analisado, após cada coleta, os parâmetros DQO, Sólidos Totais, pH,
Condutividade, Cor e Turbidez.
Segunda campanha de ensaios
Para a segunda campanha de ensaios, adotou-se as mesmas condições de compactação
da primeira etapa, ou seja, duas colunas preenchidas com solo em condições saturadas com
densidades de 1,15 e 1,30, e 4 colunas em condições não saturadas com densidades de 1,15;
1,30; 1,50 e 1,67, alimentando-as com um volume de 0,250 litro de chorume por dia, de
segunda à sexta feira, o que representa uma taxa concentrada diária de 0,034
m3chorume/m3SoloSeco, sendo avaliados os parâmetros DQO, sólidos totais, pH,
condutividade, cor e turbidez.
Esta segunda campanha dividiu-se em 3 etapas, sendo primeiramente, no período de
05/12/2003 à 13/01/2004 feito o abastecimento com chorume por 18 (dezoito) vezes em
(quarenta) dias consecutivos, ressaltando-se que houve uma paralisação na alimentação e nos
ensaios, no período de 20/12/2003 à 06/01/2004.
Em uma segunda etapa da campanha, no período de 14/01/2004 à 28/02/2004,
efetuou-se o abastecimento com água por 26 (vinte e seis) vezes em 46 (quarenta e seis) dias
consecutivos, com o mesmo volume, ou seja 250 ml, sendo ressaltado que também houve uma
interrupção no período de 24/01/2004 à 06/02/2004.
E finalmente em uma terceira etapa, no período de 12/03/2004 à 04/04/2004, efetuouse o abastecimento por 18 (dezoito) vezes em 24 dias, novamente com chorume, salientandose que devido a colmatação acarretando na diminuição da permeabilidade e prejudicando o
andamento normal do ensaio, foram desconsideradas a coluna preenchida com solo com
densidade de 1,30 em condições saturadas e com densidade de 1,67 em condições não
saturadas.
Após o termino desta campanha de ensaios, as colunas foram desmontadas e o solo
removido foi submetido à análise de solubilização, segundo critérios da norma NBR 10.006
da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, no período de 10/04/2004 à
17/04/2004.
Ressalta-se que para a execução do ensaio cada coluna foi dividida em três partes
(inferior, intermediária e superior), sendo retirada uma amostra de cada parte para a realização
do ensaio. Os parâmetros analisados foram pH, Condutividade e DQO.
81
Terceira campanha de ensaios
Para a terceira campanha de ensaios, que ocorreu no período de 05/05/2004 à
27/05/2004, adotaram-se colunas com densidades 1,15; 1,30 e 1,50, em duplicata, todas em
condições não saturadas, alimentando uma com um volume de 0,25 litros de chorume e outra
com 0,25 litros de água, por dia ao longo de 20 dias, isto representa uma taxa concentrada
diária de 0,034 m3/m3SoloSeco, sendo avaliado os parâmetros DQO para todas as amostras
coletadas e Sólidos Totais, pH, Condutividade e Alcalinidade, para amostras compostas ao
longo da semana, totalizando 3 amostras, porém foram formadas 4 amostras compostas
durante esta campanha, sendo que, para o efluente das colunas abastecidas com chorume
analisou-se ainda os metais: Zinco, Cádmio e Chumbo para as 4 amostras, e para as colunas
abastecidas com água, analisou-se os mesmos metais para 2 amostras.
Ressalta-se ainda que para esta terceira campanha de ensaios, utilizou-se chorume
coletado em uma caixa de passagem próxima a frente de operação, obtendo-se assim, um
chorume com características de chorume novo, diferente do utilizado nas campanhas
anteriores, tentando assim avaliar mais esta variável do sistema.
4.7
ANÁLISES QUÍMICAS
Para a realização das análises químicas coletou-se o efluente das colunas, cujas datas
estão descritas no Anexo, efetuando-se as análises diariamente, mantendo as amostras sob
refrigeração constante para conservação.
Determinação da DQO
A determinação da Demanda Química de Oxigênio (DQO) é utilizada para estimar a
quantidade de matéria orgânica em efluentes. A medição de oxigênio equivale aos materiais
presentes no efluente que estão sujeitos a oxidação através de um forte oxidante químico,
neste caso o dicromato de potássio, e foi efetuado de acordo com a Standard Methods for
Examination of Water and Wastewater (19ª ed.) e baseia-se no sistema de semi-micro
digestão de amostra. Utilizam-se frascos de reagentes prontos, que foram aquecidos por 2
horas a 150 graus centígrados no microreator Hach. A leitura dos dados foi feita no
espectrofotômetro – Portable Datalogging Spectrophotometer Hach DR/2010 cujos
resultados são mostrados diretamente em mg/l.
82
Determinação de pH
O pH foi medido no pH-metro Orion (Model 310). Mantendo-se o equipamento em
perfeito funcionamento e calibração, pode-se obter uma precisão de ± 0,02 unidades de pH e
exatidão de ±0,05 unidades de pH. Porém em condições normais, o limite de exatidão é de
±0,1 unidade.
Determinação de Alcalinidade
A alcalinidade é uma medida da capacidade que as águas tem de neutralizar ácidos e
para esta determinação, utilizou-se o método da titulação da amostra com solução de ácido
sulfúrico 0,02 N até pH pré-determinado em 4,5. Os resultados são expressos como
equivalentes em mgCaCO3/l.
Conforme o “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”, 19ª
edição, é difícil estabelecer precisão do método em virtude da grande variedade de
características das amostras, e das alterações que podem ocorrer na amostra quando coletada
ou manuseada.
Determinação de Condutividade Elétrica
É a capacidade de uma solução aquosa em conduzir uma corrente elétrica. Esta
habilidade depende da presença total de íons em sua concentração, da mobilidade, da valência
e da temperatura medida na amostra, segundo a Standard Methods Committe.
O resultado da condutividade elétrica, expressos em µS/cm ou mS/cm, foi lido
diretamente no condutivímetro Orion (model 115), mergulhando–se o eletrodo na amostra a
ser medida.
Determinação de Turbidez
É a redução da transparência de uma amostra, devido a presença de material em
suspensão (como é o caso das partículas coloidais). A leitura dos dados foi feita no
espectrofotômetro – Portable Datalogging Spectrophotometer Hach DR/2010 e os resultados
são expressos como FAU - Formazin Attenation Units. A cor é um dos interferentes negativos
deste ensaio.
83
Determinação de Cor Aparente
É a cor conferida à amostra não só pelas substâncias dissolvidas , mas também pelas
substâncias em suspensão, e tem como unidade a cor produzida por 1 mg de platina, na forma
de íon cloroplatinado, dissolvida em 1000 ml de água, na presença de cobalto em quantidade
adequada para comparação com águas naturais. A leitura dos dados foi feita no
espectrofotômetro – Portable Datalogging Spectrophotometer Hach DR/2010 e os resultados
são expressos como PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart.
Tendo em vista que o método não se aplica para amostras de coloração incomum, e
ainda a interferência concebida pela turbidez, este parâmetro somente será apresentado para
fins de comparação das alterações visualizadas durante o ensaio.
Metais
Para a determinação dos metais Cádmio, Chumbo e Zinco, foram feitas amostras
compostas semanais dos efluentes das colunas alimentadas com água e chorume, somente
para a última campanha de ensaios, enviando-se conjuntamente a um laboratório terceirizado,
onde utilizou-se um espectrofotômetro, também seguindo os procedimentos previstos no
“Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Executou-se ainda a
análise destes metais no chorume e na água de torneira, em uma única amostra.
84
5
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Conforme descrito no capítulo anterior, foram realizadas três campanhas de ensaios,
cujos resultados são expostos e discutidos à seguir.
5.1
PRIMEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS
São apresentados à seguir os resultados da primeira campanha de ensaios, onde
utilizou-se duas colunas em condições saturadas com densidades de 1,15 e 1,30, e 4 colunas
em condições não saturadas com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, alimentando-as com
um volume de 1 litro de chorume por semana ao longo de 4 semanas.
Na Tabela 5-1 encontra-se especificadas as características das colunas de percolação,
referentes a esta campanha de ensaios.
Tabela 5-1:
Características das colunas de percolação na
primeira campanha de ensaios.
Volume (cm3)
Volume de
Massa específica
vazios
do solo seco
(cm3)
(kg/m3)
Massa de solo
seco (kg)
Coluna 1
7390
4205
1.150
8,50
Coluna 2
7390
3791
1.300
9,61
Coluna 3
7390
4205
1.150
8,50
Coluna 4
7390
3791
1.300
9,61
Coluna 5
7390
3237
1.500
11,08
Coluna 6
7390
2771
1.670
12,34
85
Para a melhor visualização dos resultados os mesmos são apresentados na forma de
gráficos, separadamente para as colunas em condições saturadas e não saturadas, sendo
primeiramente mostrado os gráficos referentes as colunas com densidades de 1,15 e 1,30
saturadas. No Anexo da presente dissertação são apresentadas as tabelas contendo
detalhadamente os valores obtidos para todos os ensaios.
Ressalta-se a dificuldade de avaliação dos resultados apresentados, para as colunas em
condições saturadas, face ao baixo volume coletado para estas colunas, comparativamente ao
volume aplicado.
Conforme observado, para as colunas com densidades de 1,15 e 1,30 em condições
saturadas (Figura 5-1 e Figura 5-2, respectivamente), houve um intervalo de tempo
expressivo, entre o primeiro abastecimento e a primeira coleta, devido ao volume necessário
de chorume para o preenchimento dos vazios do solo, até que se atingisse saturação do
mesmo, obtendo-se assim condições para a coleta de efluente.
Na Figura 5-1 nota-se um intervalo de tempo maior entre o início de abastecimento e o
início da coleta, tendo em vista o volume necessário para o total preenchimento dos vazios do
solo, tornando assim a coluna saturada.
d = 1,15 (sat)
Volu m e (m l)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tem po (dias)
Figura 5-1: Relação do volume de chorume aplicado e coletado em função dos dias, para a
Comparativamente, pode-se notar na Figura 5-2, que o tempo necessário para o início
da coleta de efluente nesta coluna foi menor, devido ao fato do volume de vazios desta ser
menor, face a maior densidade.
86
d = 1,30 (sat)
Vo lu m e (m l)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Na Figura 5-3 pode-se observar que a eficiência de remoção de DQO para a coluna em
condições saturadas, com densidade igual à 1,30, foi maior que para a coluna em condições
saturadas, com densidade igual à 1,15, podendo-se associar que, quanto maior a densidade,
maior a eficiência de remoção de DQO, devendo-se chegar a um limite de compactação no
qual a baixa permeabilidade e velocidade de escoamento inviabiliza a operação.
Nota-se ainda que, como esperado, a eficiência do sistema vai diminuindo em função
do tempo, porém, devido ao número reduzido de coletas, nesta campanha de ensaios, não foi
possível identificar claramente o limite do sistema, através de um ponto de inflexão acentuado
no gráfico.
Ressalta-se que se utilizou nos cálculos da eficiência e da carga removida, a DQO
média do chorume, ou seja, 5.670 mg/l, obtida com a realização de ensaios periódicos durante
toda a campanha.
87
100
90
80
Eficiência (%)
70
60
d = 1,15 (sat)
50
d = 1,30 (sat)
40
30
20
10
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-3:
com taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia
Ressalta-se na Figura 5-4, que a alta carga inicial de DQO removida, deve-se ao fato
de ter havido um elevado volume inicial coletado no efluente, face a uma falha construtiva do
sistema, que provocou a sucção do efluente, porém tal evento foi detectado e corrigido
Carga de DQO remov. (gDQO/KgSoloSeco)
prontamente.
0,6
0,5
0,4
d = 1,15 (sat)
0,3
d = 1,30 (sat)
0,2
0,1
0
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-4:
taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia.
88
A avaliação dos resultados apresentados na Figura 5-5, ficou prejudicada, em função
do volume coletado no período ter sido muito reduzido, devido ao preenchimento inicial dos
vazios, e a vazamentos que ocorreram nesta primeira campanha, que foram prontamente
sanados, porém interferindo nos resultados relacionados ao volume coletado.
Ressalta-se, porém, que conforme era esperado a eficiência da coluna com densidade
superior foi mais elevada, mas também é esperado que a velocidade de percolação desta seja
menor e a colmatação mais rápida, não sendo possível avaliar nesta campanha, devido ao
número reduzido de amostras, e pequeno volume, obtidas para estas colunas em condições
saturadas
100
90
80
Eficiência (%)
70
60
d = 1,15 (sat)
50
d = 1,30 (sat)
40
30
20
10
0
100
200
300
400
500
600
Volum e Aplic. Equiv (Litros de chorum e / m 3 de Solo)
Figura 5-5:
Na Figura 5-6 são representados os resultados obtidos para o pH do efluente coletado
das colunas em condições saturadas, salientando-se que o pH do chorume (afluente), no
período de realização dos ensaios variou de 7,97 à 9,06, sendo novamente ressaltado que os
resultados discrepantes podem ter sido ocasionados em função do pequeno volume coletado, e
dos interferentes ocasionados pelas falhas construtivas do sistema, nesta montagem inicial.
89
9,00
8,00
7,00
6,00
pH
d = 1,15 sat.
d = 1,30 sat.
5,00
4,00
3,00
2,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-6: Valores do pH para as amostras dos efluentes coletados nas colunas em condições
saturadas.
Na Figura 5-7, onde são apresentados os valores da condutividade obtida para o
efluente das colunas em condições saturadas, nota-se que estes mostram-se condizentes com o
esperado, ou seja, que se obtenha baixos valores iniciais, elevando-se em função do tempo, e
ainda um valor maior para o efluente da coluna com menor densidade, a qual tem menor
eficiência na remoção de contaminantes, que influem diretamente na elevação da
condutividade. A Condutividade do chorume variou de 6.140 à 10.700 µs/cm (T=32°C).
Condutividade ( µ s/cm) T=32°C
16.000
14.000
12.000
10.000
d = 1,15 sat.
d = 1,3 sat.
8.000
6.000
4.000
2.000
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-7:
Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras do efluente
coletado nas colunas em condições saturadas.
90
Analogamente ao que foi descrito para os valores de condutividade, verifica-se na
Figura 5-8, que, também para a Cor, foram obtidos baixos valores iniciais, elevando-se em
função do tempo, e ainda um valor maior para o efluente da coluna com menor densidade.
3000
2750
2500
Cor (PtCo*)
2250
2000
1750
d = 1,15 sat.
d = 1,30 sat.
1500
1250
1000
750
500
250
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-8:
Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas em condições
saturadas (*UC: padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart).
No período não foi efetuada a determinação dos valores de Cor e Turbidez para o
chorume utilizado no abastecimento das colunas, nesta primeira campanha de ensaios.
Observa-se na Figura 5-9, que para a coluna com densidade igual a 1,30, obteve-se um
resultado para a Turbidez, coerente com o obtido para os demais parâmetros, porém para a
coluna com densidade igual a 1,15, nota-se que obteve-se um valor inicial maior, sendo que
isto pode ter sido ocasionado pelo pequeno volume efluente nesta primeira coleta para esta
coluna, o qual pode ter concentrado uma quantidade maior de material carreado pelo
escoamento.
91
300
275
250
Turbidez (FAU*)
225
200
175
d = 1,15 sat.
150
d = 1,30 sat.
125
100
75
50
25
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-9:
Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado nas colunas em condições
saturadas (*UT: unidade FAU - Formazin Attenation Units).
Na Figura 5-10, observa-se, analogamente aos resultados obtidos para a eficiência de
remoção de DQO, que para a coluna em condições saturadas, com densidade igual à 1,30, a
eficiência na remoção de Sólidos Totais, foi maior que para a coluna em condições saturadas,
com densidade igual à 1,15. Nota-se ainda que, como é esperado, a eficiência do sistema vai
diminuindo, em função do tempo. Conforme destacado anteriormente, a média de Sólidos
Totais do chorume, no período de realização dos ensaios foi de 12.270 mg/l.
Eficiência de remoção de sólidos
totais (%)
100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
d = 1,15 sat.
d = 1,30 sat.
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-10: Eficiência na redução de Sólidos Totais para as colunas em condições saturadas.
(mg/l).
92
Destaca-se, portanto, que neste primeiro ensaio com as colunas em condições
saturadas, não foi possível obter-se resultados representativos para uma avaliação mais
detalhada, devido ao número reduzido de coletas, não sendo possível identificar claramente os
limites do sistema, e ainda, a falhas e dificuldades construtivas do sistema.
A seguir são apresentados os gráficos relativos aos resultados obtidos para os volumes
aplicados e coletados, DQO, pH, Condutividade, Cor, Turbidez e Sólidos Totais, referentes
as colunas com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, em condições não saturadas.
A partir da Figura 5-11 à Figura 5-14, pode-se notar que inicialmente tem-se uma
diferença significativa entre o volume aplicado e o volume coletado, devido ao volume
necessário para o preenchimento dos vazios do solo, o que deveria diminuir em função do
acréscimo da compactação, porém verifica-se na Figura 5-13, que a seqüência de acréscimo
no volume inicial, comparativamente com as demais colunas, foi quebrado devido a um
vazamento constatado nesta coluna, o qual foi vedado com auxílio de silicone, prosseguindose os ensaios.
Nota-se ainda que nas demais coletas, o volume coletado foi bem próximo ao volume
aplicado, mantendo-se somente a diferença de volume inicial, porém não sendo avaliado o
tempo de detenção hidráulico, devido a não ter sido marcado o tempo necessário ao
escoamento do chorume aplicado.
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tem po (dias)
93
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tem po (dias)
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tem po (dias)
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
2.000
Coletado
1.000
0
5
10
15
20
25
Tem po (dias)
94
A partir da Figura 5-15 à Figura 5-17, são apresentados os resultados relativos as
análises de DQO, para as colunas em condições não saturadas, sendo que na Figura 5-15,
onde á expressa a eficiência de remoção de DQO em função do tempo, nota-se claramente o
ponto de inflexão do gráfico, para todas as colunas, à partir do sétimo dia, ou seja, da segunda
coleta de efluente, o que representa um volume aplicado de 2 litros por coluna, ou o
equivalente à aproximadamente 270 litros de chorume por metro cúbico de solo nas
densidades descritas, como mostrado na Figura 5-17.
Nota-se na Figura 5-15 e na Figura 5-17, que como era esperado a eficiência do
sistema, para a remoção de DQO, aumenta em função do acréscimo da densidade, sendo
apresentado um resultado discrepante aos demais, para a coluna com densidade de 1,50, uma
vez que conforme já descrito anteriormente, esta apresentou problemas construtivos.
Ressalta-se porém que nem sempre a coluna com maior compactação pode trazer
melhores resultados em termos de carga removida, uma vez que nesta o escoamento é mais
lento e o sistema e mais suscetível a colmatação, conforme nota-se na Figura 5-16.
100
90
80
Eficiência (%)
70
d = 1,15
60
d = 1,30
50
d = 1,50
40
d = 1,67
30
20
10
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-15: Eficiência de remoção de DQO para alimentação com intermitência semanal,
com taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia, para as colunas
em condições não saturadas.
95
0,60
0,50
0,40
d = 1,15
d = 1,30
0,30
d = 1,50
d = 1,67
0,20
0,10
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-16: Carga de DQO removida para alimentação com intermitência semanal, com
taxa de aplicação hidráulica média de 0,0193 m3/m3.dia, para as colunas em
100
90
80
Eficiência (%)
70
d = 1,15
60
d = 1,30
50
d = 1,50
40
d = 1,67
30
20
10
0
100
200
300
400
500
600
Figura 5-17: Eficiência de remoção de DQO em função do volume aplicado por metro
cúbico de solo seco, para as colunas em condições não saturadas.
96
Na Figura 5-18 são apresentados os resultados obtidos para o pH do efluente coletado
das colunas em condições não saturadas, salientando-se que o pH do chorume (afluente), no
período de realização dos ensaios variou de 7,97 à 9,06, sendo destacado os valores muito
variáveis, como o apresentado para a coluna com densidade de 1,67.
9,00
8,00
7,00
d = 1,15
d = 1,30
pH
6,00
d = 1,50
5,00
d = 1,67
4,00
3,00
2,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-18: Valores do pH para as amostras coletadas do efluente das colunas não saturadas.
Considerando-se que a condutividade aumenta em função da quantidade de
contaminantes existentes no efluente, na Figura 5-19, evidencia-se claramente a maior
eficiência de remoção de contaminantes nas colunas com maior densidade, e ainda, conforme
apontado anteriormente,
observa-se o limite do sistema, próximo ao sétimo dia, ou o
equivalente a aplicação de 2 litros de chorume por coluna. A Condutividade do chorume no
período de realização dos ensaios variou de 6.140 à 10.700 µs/cm (T=32°C).
Como pode-se observar, na Figura 5-20, para as colunas com densidades de 1,15; 1,30
e 1,50 em condições não saturadas, tem-se uma elevação brusca na Cor, à partir da terceira
coleta de afluente, o que, para a coluna com densidade de 1,67, aconteceu somente à partir da
quarta coleta, devido a maior eficiência na remoção de matéria orgânica e outros
contaminantes que conferem cor ao efluente.
97
Condutividade ( µ s/cm) T=32°C
16.000
14.000
12.000
d = 1,15
d = 1,30
10.000
8.000
d = 1,50
6.000
d = 1,67
4.000
2.000
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-19: Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras coletadas do
efluente das colunas não saturadas
Conforme descrito anteriormente, no período não foi efetuado o ensaio para
determinação dos valores de Cor e Turbidez para o chorume utilizado no abastecimento das
colunas, nesta primeira companha de ensaios.
3000
2750
2500
Cor (PtCo*)
2250
2000
d = 1,15
1750
d = 1,30
d = 1,50
d = 1,67
1500
1250
1000
750
500
250
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-20: Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas não saturadas (*UC:
98
Observa-se na Figura 5-21, que analogamente aos valores de Cor, os valores de
Turbidez para as colunas não saturadas tiveram um aumento brusco à partir da terceira coleta,
excetuando-se a coluna com densidade de 1,67, que aumentou somente á partir de quarta
coleta. Ressalta-se ainda que após um aumento brusco, houve uma nova queda nos valores, o
que pode ter ocorrido em função do carreamento de partículas finas do solo, o qual teria
tendência de ter um alto valor inicial e ir diminuindo em função do tempo, o que se acredita
que aconteceria também com a coluna com densidade de 1,67, se o ensaio tivesse
continuidade.
300
275
250
Turbidez (FAU*)
225
200
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
d = 1,67
175
150
125
100
75
50
25
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-21: Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado das colunas não saturadas
Na Figura 5-22, observa-se que para as colunas em condições não saturadas, com
maior densidade a eficiência na remoção de Sólidos Totais foi maior. Nota-se ainda que como
é esperado, a eficiência do sistema vai diminuindo, em função do tempo, tendo uma queda
brusca à partir da terceira coleta.
99
totais (%)
100,0
90,0
80,0
70,0
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
d = 1,67
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Tempo (dias)
Figura 5-22: Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em
5.2
SEGUNDA CAMPANHA DE ENSAIOS
Conforme descrito no capítulo anterior, para a segunda campanha de ensaios, adotouse as mesmas condições de compactação da primeira etapa, ou seja, duas colunas em
condições saturadas com densidades de 1,15 e 1,30, e 4 colunas em condições não saturadas
com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, alimentando-as com um volume de 0,250 litro de
chorume por dia, de segunda à sexta feira, o que representa uma taxa concentrada diária de
0,034 m3chorume/m3SoloSeco, sendo avaliados os parâmetros DQO, sólidos totais, pH,
condutividade, cor e turbidez.
Esta segunda campanha dividiu-se em 3 etapas, cujos resultados são apresentados e
discutidos à seguir.
Primeira Etapa
Esta primeira etapa ocorreu no período de 05/12/2003 à 13/01/2004, quando foi
efetuado o abastecimento com chorume por 18 (dezoito) vezes em (quarenta) dias
100
consecutivos, ressaltando-se que houve uma paralisação na alimentação e nos ensaios, no
período de 20/12/2003 à 06/01/2004.
Destaca-se que as características das colunas de percolação nesta etapa, foram iguais à
da primeira campanha de ensaios, as quais encontram-se especificadas na Tabela 5-1.
toda a campanha.
Para as análises preliminares do afluente (chorume) utilizado no abastecimento das
colunas nesta primeira etapa da segunda campanha de ensaios, obteve-se o valor de Cor igual
à 5.200,0 PtCo, e de Turbidez igual à 322,0 FAU, sendo que a média de dos valores de
Sólidos Totais do chorume, no período de realização dos ensaios foi de 9.856 mg/l.
Os resultados desta campanha de ensaios são apresentados nos gráfico à seguir,
separadamente para as colunas em condições saturadas e não saturadas, sendo primeiramente
mostrado os gráficos referentes as colunas com densidades de 1,15 e 1,30 saturadas. Em
anexo são apresentadas as tabelas detalhadas das análises.
Na Figura 5-23 e na Figura 5-24 pode-se notar a o grande intervalo de tempo entre o
primeiro abastecimento e a primeira amostragem, devido ao volume necessário para o
preenchimento dos vazios do solo, para que se atinja a saturação do mesmo, o que claramente
é mais rápido para a coluna com densidade de 1,30, devido ao menor volume de vazios do
solo.
d=1,15 (sat.)
5.000
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
Coletado
2.000
1.000
0
10
20
30
40
Tempo (dias)
101
d=1,30 (sat.)
5.000
Volume (ml)
4.000
3.000
Aplicado
Coletado
2.000
1.000
0
10
20
30
40
Tempo (dias)
Na Figura 5-25 observa-se resultados iniciais discrepantes para as duas coluna, porém
evidencia-se que após um período de paralisação nos ensaios, ambas as colunas tem uma
recuperação na eficiência, seguida novamente de resultados anômalos.
100
90
Eficiência (%)
80
70
60
d=1,15 (sat.)
50
d=1,30 (sat.)
40
30
20
10
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Figura 5-25: Eficiência de remoção de DQO para alimentação diária, com taxa de aplicação
102
Comparando-se a Figura 5-26 e a Figura 5-27 nota-se que apesar da coluna com
densidade de 1,30 apresentar uma eficiência maior na remoção de DQO, se considerarmos a
carga de DQO removida por quilo de solo, obtém-se resultados anômalos, porém em alguns
momentos estes são maiores para a coluna com densidade de 1,15.
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
d=1,15 (sat.)
0,08
d=1,30 (sat.)
0,06
0,04
0,02
0
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Figura 5-26: Carga de DQO removida para alimentação diária, com taxa de aplicação
100
90
80
Eficiência (%)
70
60
d=1,15 (sat.)
50
d=1,30 (sat.)
40
30
20
10
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
Volume Aplic. Equiv (Litros de chorume /
m3 de Solo)
103
Na Figura 5-28 e na Figura 5-29 nota-se que obteve-se baixos valores iniciais de Cor e
Turbidez, comparando-se com os valores do afluente de Cor igual à 5.200,0 PtCo e de
Turbidez igual à 322,0 FAU, porém após o período de paralisação dos ensaios nota-se que
houve uma elevação muito brusca nos valores devido ao arraste de finos do solo, o que era
visualmente perceptível, pela coloração avermelhada do efluente.
1000
900
800
Cor (PtCo)
700
600
d=1,15 - sat
500
d=1,30 - sat
400
300
200
100
0
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Figura 5-28: Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado (*UC: padrão relativo ao PtCoPlatinum - Cobalt Units Standart).
120
Turbidez (FAU)
100
80
d=1,15 (sat.)
d=1,30 (sat.)
60
40
20
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Figura 5-29: Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado(*UT: unidade FAU Formazin Attenation Units).
104
Na Figura 5-30 observa-se, analogamente aos resultados obtidos para a eficiência de
remoção de DQO, que para a coluna em condições saturadas, com densidade igual à 1,30, a
eficiência na remoção de Sólidos Totais, foi maior que para a coluna em condições saturadas,
com densidade igual à 1,15. Nota-se ainda que como é esperado, a eficiência do sistema vai
diminuindo, em função do tempo. Conforme destacado anteriormente a média de Sólidos
Eficiência de remoção de sóli dos totais (%)
Totais do chorume, no período de realização dos ensaios foi de 9.856,0 mg/l.
1 00 ,0
90 ,0
80 ,0
70 ,0
60 ,0
d=1,15 (sat.)
d=1,30 (sat.)
50 ,0
40 ,0
30 ,0
20 ,0
10 ,0
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Verifica-se, portanto, que novamente, para esta segunda campanha de ensaios, não
foram obtidos resultados significativos à uma avaliação mais criteriosa do sistema, devido ao
numero reduzido de amostragens e a discrepância dos resultados.
aplicado e coletado, DQO, pH, Condutividade, Cor, Turbidez e Sólidos Totais, referentes as
colunas com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, em condições não saturadas.
Na Figura 5-31 à Figura 5-34, são apresentados os resultados da medição dos volumes
aplicados e coletados, para as colunas em condições não saturadas, nesta segunda campanha
de ensaios, sendo destacado que pode-se notar uma resultado satisfatório, em termos de
velocidade do escoamento, para estas colunas, ficando somente a coluna com densidade de
1,67, com uma defasagem significativa entre os volumes aplicado e coletado, devido a
105
colmatação do sistema, o que fez com que acumulasse afluente na parte superior a coluna
durante a fase final da referida campanha.
5. 00 0
Volume (ml)
4. 00 0
3. 00 0
A plic ado
C oletado
2. 00 0
1. 00 0
0
10
20
30
40
T em p o (dia s)
5. 00 0
Volume (ml)
4. 00 0
3. 00 0
A plicado
Coletado
2. 00 0
1. 00 0
0
10
20
30
40
Tempo (dia s)
106
5.00 0
Volume (ml)
4.00 0
3.00 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
Tempo (dias)
5.00 0
Volume (ml)
4.00 0
3.00 0
A plicado
C oletado
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
Tempo (dia s)
Na Figura 5-35 à Figura 5-37 são representados os resultados dos cálculos pertinentes
as análises de DQO efetuadas com os efluentes das colunas alimentadas com chorume, o qual
apresentou, no período de realização dos ensaios, uma DQO média de 2.868 mg/l. Nota-se
que após um período de paralisação nos ensaios, o sistema promoveu um arraste de material,
107
chegando-se a obter um efluente com uma carga de DQO maior que o afluente, porém depois
observa-se que o sistema recupera um pouco.
Avaliando-se as respostas das alimentações diárias, apresentadas nestas figuras,
denota-se claramente o limite do sistema, com queda na eficiência de todas as colunas a partir
do 12º dia. Contudo, as duas colunas com densidades aparentes de 1,15 e 1,30 apresentaram
declínio bem mais acentuado na eficiência de remoção de DQO. O ponto de inflexão é
representado pela carga de DQO total aplicada de 0,00635 kg. Este valor implica em uma
carga limite de 0,858 kg/m3 de solo, podendo ser um pouco mais elevada para solos com
densidade aparente acima de 1,67.
Nota-se ainda que a obtenção de eficiências negativas, após a saturação das colunas,
provavelmente seja decorrente do arraste da matéria orgânica anteriormente retida.
100
75
Eficiência (%)
50
25
0
5
10
15
20
25
(25)
(50)
30
35
40
d=1,15
d=1,30
d=1,50
d=1,67
(75)
(100)
(125)
Tempo (dias)
hidráulica diária de 0,034 m3(chorume)/m3(solo seco).
108
0,25
0,20
0,15
d=1,15
d=1,30
d=1,50
0,10
d=1,67
0,05
0
5
10
15
20
25
30
35
40
(0,05)
Tempo (dias)
hidráulica diária de 0,034 m3(chorume)/m3(SoloSeco).
100
75
Eficiência (%)
50
25
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
(25)
(50)
d=1,15
d=1,30
d=1,50
d=1,67
(75)
(100)
(125)
Figura 5-37: Eficiência de remoção de DQO em função do volume aplicado por m3 de solo
seco.
Na Figura 5-38 e na Figura 5-39, são apresentados os valores de Cor e da Turbidez,
respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições não saturadas, para o
abastecimento com chorume.
109
2000
1800
1600
Cor (PtCo)
1400
d=1,15
1200
d=1,30
1000
d=1,50
800
d=1,67
600
400
200
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Ressalta-se que o valor inicial da Cor para o efluente (chorume) utilizado no
abastecimento das colunas, foi de 5.200 PtCo, e o valor de Turbidez foi de 322,0 FAU,
portanto observa-se que até a saturação das colunas, são obtidos resultados de Cor e Turbidez,
muito próximos de zero, e ainda, mesmo após a saturação, observa-se reduções próximas a
cinqüenta por cento.
180
160
Turbidez (FAU)
140
120
d=1,15
100
d=1,30
80
d=1,50
d=1,67
60
40
20
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
110
Na Figura 5-40 são apresentados os resultados obtidos para a eficiência na remoção de
Sólidos Totais, sendo que conforme destacado anteriormente a média de Sólidos Totais do
chorume, no período de realização dos ensaios foi de 9.856 mg/l.
Observa-se que coerentemente as colunas com maior densidade possuem maior
capacidade de retenção de sólidos totais, porém também são mais susceptíveis a colmatação,
Eficiência de remoção de sólidos totais (%)
dificultando o escoamento.
100,0
90,0
80,0
70,0
d=1,15
60,0
d=1,30
50,0
d=1,50
40,0
d=1,67
30,0
20,0
10,0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Segunda Etapa
Conforme descrito anteriormente, esta segunda etapa da segunda campanha de ensaios
ocorreu no período de 14/01/2004 à 28/02/2004, e consistiu-se em 26 (vinte e seis)
abastecimentos com água, em 46 (quarenta e seis) dias, com o mesmo volume de chorume, ou
seja, 0,25 litros por abastecimento, sendo os resultados destas etapas apresentados e discutidos
abaixo. Ressalta-se que houve uma paralisação no ensaio no período de 24/01/2004 à
06/02/2004.
Destaca-se que esta etapa foi uma seqüência da primeira, portanto as características
das colunas de percolação, foram iguais à da primeira campanha de ensaios, as quais
encontram-se especificadas na Tabela 5-1.
111
O objetivo desta etapa do ensaio, seria simular a utilização deste material na cobertura
do aterro, após este ter sido utilizado no tratamento do chorume, verificando-se assim os
impactos causados pela lixiviação deste material pela ação das chuvas, no efluente gerado.
Salienta-se que foram realizadas análises de DQO da água utilizada no abastecimento,
porém obtendo-se valores iguais ou muito próximos à zero, portanto considerou-se que a água
utilizada era isenta de carga orgânica.
O pH médio da água, no período de realização dos ensaios foi igual à 8,26. O valor
médio da Condutividade da água, no período de realização dos ensaios foi igual à 112,3
µs/cm. A média do valor de Sólidos Totais da água no período foi igual à 128 mg/l.
Os resultados são apresentados nos gráfico à seguir, separadamente para as colunas em
condições saturadas e não saturadas, sendo primeiramente mostrado os gráficos referentes as
colunas com densidades de 1,15 e 1,30 saturadas. Em anexo são apresentadas as tabelas
contemplando todos os resultados obtidos.
Na Figura 5-41 e na Figura 5-42, são apresentadas a relações do volume aplicado e
coletado para as colunas em condições saturadas com densidade de 1,15 e 1,30
respectivamente, sendo destacado que devido a esta etapa ser uma seqüência de alimentação,
não houve, conforme verificado nos outros ensaios uma defasagem inicial entre estes volumes
devido as colunas já encontrar-se saturadas, porém é visível que houve a colmatação da
coluna com densidade de 1,30, prejudicando a continuidade do ensaio, devido ao acúmulo de
água na parte superior da coluna, face a diminuição do escoamento.
7.00 0
6.00 0
Volume (ml)
5.00 0
4.00 0
Aplic ado
Coletado
3.00 0
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
50
Te m po (d ias )
Figura 5-41: Relação do volume de água aplicado e coletado em função dos dias, para a
112
7.00 0
6.00 0
Volume (ml)
5.00 0
4.00 0
Aplicado
Coletado
3.00 0
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Na Figura 5-43 e na Figura 5-44 são apresentados os resultados as análises de DQO
efetuadas com os efluentes das colunas alimentadas com água. Nota-se resultados bastante
variados, porém com visível tendência de aumento inicial seguida de um decréscimo dos
valores, demonstrando a “lavagem” do solo, ressalta-se que devido a estas colunas se
encontrarem saturadas, deve-se considerar que existe um volume de chorume retido no
sistema, portanto estas terão tendência a apresentar maior dificuldade de se “limpar”.
3 .00 0,0
DQO efluente (mg/l)
2 .50 0,0
2 .00 0,0
d = 1,15 (sat)
d = 1,30 (sat)
1 .50 0,0
1 .00 0,0
50 0,0
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-43: DQO efluente, para alimentação diária com água.
113
0 ,0 90
Carga de DQO efluente
(gDQO/KgSoloSeco)
0 ,0 80
0 ,0 70
0 ,0 60
0 ,0 50
d = 1, 15 (sat)
0 ,0 40
d = 1, 30 (sat)
0 ,0 30
0 ,0 20
0 ,0 10
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-44: Carga de DQO efluente para alimentação diária com água.
Na Figura 5-45 e na Figura 5-46, são apresentados os valores do pH e da
Condutividade, respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições saturadas,
para o abastecimento com água, considerando-se que o pH médio da água, no período de
realização dos ensaios foi igual à 8,26, e a Condutividade igual à 112,3 µs/cm. Nota-se que
não houve grandes variações do pH efluente, porém analogamente aos demais parâmetros, a
condutividade apresentou tendência de queda no decorrer do ensaio.
9,50
9,00
pH
8,50
d = 1,15 (sat.)
8,00
d = 1,30 (sat.)
7,50
7,00
6,50
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-45: Valores do pH para as amostras dos efluentes coletados.
114
Condutividade (µ s/cm) T=32°C
16.000
14.000
12.000
10.000
d = 1,15 (sat.)
8.000
d = 1,30 (sat.)
6.000
4.000
2.000
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições saturadas, para o
abastecimento com água, sendo observado que para a coluna com densidade de 1,15 houve
uma elevação significativa dos valores, no final do ensaio, devido ao arraste de material fino
do solo, perceptível pela coloração avermelhada do efluente.
120000
Cor (PtCo)
100000
80000
d = 1,15 (sat.)
d = 1,30 (sat.)
60000
40000
20000
0
0
10
20
30
40
50
Te mpo (dias )
Figura 5-47: Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado nas colunas saturadas (*UC:
115
Turbidez (FAU)
5.0 00
4.0 00
d = 1,15 (s at.)
d = 1,30 (s at.)
3.0 00
2.0 00
1.0 00
0
10
20
30
40
50
Te mp o (d ia s)
Figura 5-48: Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado das colunas saturadas
Na Figura 5-49 são apresentados os resultados dos valores de Sólidos Totais do
efluente das colunas em condições saturadas abastecidas com água, à qual apresentou no
período um valor médio igual à 128,0 mg/l de Sólidos Totais.
Ressalta-se que a concentração de Sólidos Totais do chorume utilizado no
abastecimento na primeira etapa desta campanha foi de 9.856 mg/l, portanto mesmo com a
lixiviação com água, o efluente das colunas apresentaram concentração de sólidos totais
menor que a do chorume.
10.000
8.000
d = 1,15 (sat.)
6.000
d = 1,30 (sat.)
4.000
2.000
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-49: Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em condições saturadas.
116
colunas com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, em condições não saturadas.
A partir da Figura 5-50 à Figura 5-53, são apresentadas a relações do volume aplicado
e coletado para as colunas em condições não saturadas com densidade de 1,15; 1,30; 1,50 e
1,67 respectivamente, sendo observado que é visível que houve a colmatação da coluna com
densidade de 1,67, devido a diferença entre o volume aplicado e coletado, prejudicando a
continuidade do ensaio, para esta coluna.
7. 00 0
6. 00 0
Volume (ml)
5. 00 0
4. 00 0
A plic ado
C oletado
3. 00 0
2. 00 0
1. 00 0
0
10
20
30
40
50
Te mp o ( d ias )
7. 00 0
6. 00 0
Volume (ml)
5. 00 0
4. 00 0
A plic ado
C oletado
3. 00 0
2. 00 0
1. 00 0
0
10
20
30
40
50
Te mp o (d ias )
117
7.00 0
6.00 0
Volume (ml)
5.00 0
4.00 0
Aplicado
Coletado
3.00 0
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
50
Te mpo (dias)
7.00 0
6.00 0
Volume (ml)
5.00 0
4.00 0
Aplicado
Coletado
3.00 0
2.00 0
1.00 0
0
10
20
30
40
50
Te mpo (dias)
118
efetuadas com os efluentes das colunas em condições não saturadas alimentadas com água.
Nota-se resultados bastante variados, porém com visível tendência de aumento inicial seguida
de um decréscimo dos valores, menos para a coluna com densidade de 1,67, para a qual os
valores mantiveram-se altos, devido ao pequeno volume percolado.
3.000,0
DQO efluente (mg/l)
2.500,0
2.000,0
d = 1,15
1.500,0
d = 1,30
d = 1,50
1.000,0
d = 1,67
500,0
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-54: DQO efluente, para alimentação diária com água.
0,120
Carga de DQO efluente
(gDQO/KgSoloSeco)
0,100
0,080
d = 1,15
d = 1,30
0,060
d = 1,50
d = 1,67
0,040
0,020
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-55: Carga de DQO efluente para alimentação diária com água.
119
Condutividade, respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições não
saturadas, para o abastecimento com água, considerando-se que o pH médio da água, no
período de realização dos ensaios foi igual à 8,26, e a Condutividade igual à 112,3 µs/cm. .
Nota-se que não houve grandes variações do pH efluente, porém analogamente aos demais
parâmetros, a condutividade apresentou acentuada tendência de queda no decorrer do ensaio.
9,50
9,00
8,50
pH
d = 1,15
d = 1,30
8,00
d = 1,50
d = 1,67
7,50
7,00
6,50
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
16.000
14.000
12.000
d = 1,15
10.000
d = 1,30
d = 1,50
d = 1,67
8.000
6.000
4.000
2.000
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
120
abastecimento com água, sendo observado que para a coluna com densidade de 1,50 houve
uma elevação significativa dos valores, no final do ensaio, devido ao arraste de material fino
do solo, perceptível pela coloração avermelhada do efluente.
120000
Cor (PtCo)
100000
80000
d = 1,15
d = 1,30
60000
d = 1,50
d = 1,67
40000
20000
0
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Turbidez (FAU)
5.000
4.000
d = 1,15
3.000
d = 1,30
d = 1,50
2.000
d = 1,67
1.000
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
121
efluente das colunas em condições não saturadas abastecidas com água, à qual apresentou no
período um valor médio igual à 128,0 mg/l de Sólidos Totais. Denota-se a expressiva
tendência de queda dos valores para as colunas com densidades de 1,15 e 1,30, porém para a
coluna com densidade de 1,50 observa-se o aumento brusco dos valores devido ao arraste de
solo, e ainda, para a coluna com densidade 1,67 os valores mantiveram-se altos devido ao
pequeno volume percolado.
10.000
8.000
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
d = 1,67
6.000
4.000
2.000
0
10
20
30
40
50
Tempo (dias)
Figura 5-60: Sólidos Totais (mg/l), no efluente das colunas em condições não saturadas.
Terceira Etapa
Esta terceira etapa da segunda campanha de ensaios ocorreu no período de 12/03/2004
à 04/04/2004, quando efetuou-se o abastecimento por 18 (dezoito) em 24 dias, novamente
com chorume, salientando-se que devido a colmatação acarretando na diminuição da
permeabilidade e prejudicando o andamento normal do ensaio, foram desconsideradas as
colunas preenchidas com solo com densidade de 1,30 em condições saturadas e com
densidade de 1,67 em condições não saturadas.
Destaca-se que esta etapa foi uma seqüência da companha, portanto as características
122
Utilizou-se nos cálculos da eficiência e da carga removida, a DQO média do chorume,
ou seja, 2.037,5 mg/l, obtida com a realização de ensaios periódicos durante toda a campanha.
Para as análises preliminares do afluente (chorume) utilizado no abastecimento das
colunas nesta terceira etapa da segunda campanha de ensaios, obteve-se o valor de pH igual
7,98; Condutividade igual à 12.260 µs/cm; Valor de Cor 3.500 PtCo; Turbidez de 216 FAU e
a média do valor de Sólidos Totais no período foi igual à 7.391 mg/l.
Para a melhor visualização os resultados são apresentados nos gráfico à seguir,
separadamente para as colunas em condições saturadas e não saturadas, sendo primeiramente
mostrado os gráficos referentes a coluna com densidade de 1,15 saturada. Em anexo são
apresentadas as tabelas contemplando todos os resultados obtidos.
Na Figura 5-61, onde é apresentada a relação do volume aplicado e do volume
coletado em função do tempo, pode-se notar que mesmo para esta coluna com densidade de
1,15, houve a colmatação do material dificultando o escoamento, resultando em baixos
volumes efluentes, mesmo com o acúmulo de afluente na parte superior da coluna,
acarretando em aumento da carga hidráulica.
5.00 0
4.50 0
4.00 0
Volume (ml)
3.50 0
3.00 0
Aplicado
Coletado
2.50 0
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
123
Na Figura 5-62 à Figura 5-64 são apresentados os resultados as análises de DQO
efetuadas com os efluentes da coluna em condições saturadas, alimentada com chorume, nesta
terceira etapa da campanha.
Observa-se que a eficiência manteve-se estável durante toda esta etapa, porém a carga
removida apresentou variações devido aos volumes coletados após os finais de semana, que
eram relativamente maiores.
10 0
90
80
Eficiência (%)
70
60
50
d = 1,15 (sat)
40
30
20
10
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
0,035
0,030
0,025
0,020
d = 1,15 (sat)
0,015
0,010
0,005
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
124
10 0
90
80
Eficiência (%)
70
60
50
d = 1,15 (sat)
40
30
20
10
-
2 00 ,0
4 00,0
60 0,0
Volume Aplic. Equiv (Litros de chorume
/ m3 de Solo)
Condutividade, respectivamente, do efluente coletado na coluna em condições saturadas, para
o abastecimento com chorume, considerando-se que o pH do chorume, foi igual à 7,98; e a
Condutividade igual à 12.260 µs/cm, ambos obtidos em análises preliminares do afluente.
Observa-se um valor inicial de pH discrepante, porém mantendo-se estável durante o restante
da campanha. Para a condutividade nota-se uma pequena tendência de queda ao longo do
ensaio.
9,00
8,50
pH
8,00
d = 1,15 (sat.)
7,50
7,00
6,50
0
5
10
15
20
25
Te m po (dias )
125
Condutividade (µs/cm) T=32°C
2.500
2.000
1.500
d = 1,15 (sat.)
1.000
500
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Na Figura 5-67 e na Figura 5-68 são apresentados os valores de Cor e da Turbidez,
respectivamente, do efluente coletado na coluna em condições saturadas, para o
abastecimento com chorume, considerando-se que o valor da Cor do chorume, foi igual à
3.500 PtCo; e da Turbidez, igual à 216 FAU, ambos obtidos em análises preliminares do
afluente.
Observa-se um incremento significativo de cor e turbidez no efluente coletado,
comparando-se com a cor e a turbidez inicial do afluente, o que pode ter ocorrido em função
do arraste de finos do solo.
120.000
Cor (PtCo)
100.000
80.000
60.000
d = 1,15 (sat.)
40.000
20.000
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-67: Valores de Cor (UC*) para o efluente coletado na coluna saturada (*UC: padrão
relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart).
126
5.000
Turbidez (FAU)
4.000
3.000
d = 1,15 (sat.)
2.000
1.000
0
5
10
15
20
25
Tempo (d ias)
Figura 5-68: Valores da Turbidez (UT*) para o efluente coletado da coluna saturada (*UT:
unidade FAU - Formazin Attenation Units).
efluente da coluna em condições saturadas abastecida com chorume, o qual apresentou um
valor médio igual à 7.391 mg/l de Sólidos Totais. Observa-se que houve um arraste de
material provocado pela percolação do chorume, justificando assim os acréscimos de Cor e
Turbidez, comentados anteriormente.
totais (%)
10 0
75
50
25
d = 1,15 (sat)
0
5
10
15
20
25
(2 5)
(5 0)
Tempo (dias)
Figura 5-69: Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), no efluente da coluna em
127
colunas com densidades de 1,15; 1,30 e 1,50, em condições não saturadas.
A partir da Figura 5-70 à Figura 5-72 são apresentadas a relações do volume aplicado
e coletado para as colunas em condições não saturadas com densidade de 1,15; 1,30 e 1,50
respectivamente, sendo observado que é visível que houve a colmatação da coluna com
densidade de 1,50, devido a diferença entre o volume aplicado e coletado, prejudicando a
continuidade do ensaio.
5.000
4.500
4.000
Volume (ml)
3.500
3.000
Aplicado
2.500
Coletado
2.000
1.500
1.000
500
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
5. 00 0
4. 50 0
4. 00 0
Volume (ml)
3. 50 0
3. 00 0
Aplicado
Coletado
2. 50 0
2. 00 0
1. 50 0
1. 00 0
50 0
0
5
10
15
20
25
T empo (d ias)
128
5. 00 0
4. 50 0
4. 00 0
Volume (ml)
3. 50 0
3. 00 0
A plic ado
C oletado
2. 50 0
2. 00 0
1. 50 0
1. 00 0
50 0
0
5
10
15
20
25
Tempo (dia s)
efetuadas com os efluentes da coluna em condições saturadas, alimentada com chorume, nesta
terceira etapa da campanha.
Observa-se que após a “lavagem” das colunas com água, durante a segunda etapa
desta campanha, o sistema recuperou a eficiência, promovendo novamente remoções acima de
90%, e apresentando queda brusca após a saturação, o que não ocorreu para a coluna com
densidade de 1,50 devido ao baixo escoamento.
100
80
Eficiência (%)
60
40
d = 1,15
20
d = 1,30
(20)
0
5
10
15
20
25
d = 1,50
(40)
(60)
(80)
Tempo (dias)
129
0,10
0,08
0,06
0,04
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
0,02
0
5
10
15
20
25
(0,02)
(0,04)
(0,06)
Tempo (dias)
100
80
Eficiência (%)
60
40
20
(20)
-
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
(40)
(60)
(80)
Volume Aplic. Equiv (Litros de chorume / m3
de Solo)
Condutividade, respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições não
saturadas, para o abastecimento com chorume, considerando-se que o pH do chorume, foi
igual à 7,98; e a Condutividade igual à 12.260 µs/cm, ambos obtidos em análises preliminares
do afluente. Observa-se valores de pH bastante veriáveis.
130
9,00
8,50
8,00
pH
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
7,50
7,00
6,50
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Na Figura 5-77, que os valores de condutividade tendem a aumentar quando da
diminuição da eficiência do sistema, devido ao acréscimo de contaminantes no efluente, o que
não ocorreu somente para a coluna com densidade de 1,50 devido a colmatação e diminuição
do escoamento da mesma, prejudicando o ensaio.
10.000
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000
d = 1,15
d = 1,30
4.000
d = 1,50
3.000
2.000
1.000
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
131
Na Figura 5-78 e na Figura 5-79 são apresentados os valores de Cor e da Turbidez,
abastecimento com chorume, considerando-se que o valor da Cor do chorume, foi igual à
3.500 PtCo; e da Turbidez, igual à 216 FAU, ambos obtidos em análises preliminares do
afluente.
Para os valores de Cor e Turbidez das colunas com densidades de 1,15 e 1,30, um
valor inicial alto, devido a tendência observada na etapa anterior de arraste de solo, porém
logo houve a estabilização dos valores, apresentado novo acréscimo ao final do ensaio, devido
a diminuição da eficiência do sistema. Para a coluna com densidade de 1,50 observa-se
valores anômalos, devido ao grande arraste de material promovido na etapa anterior e ao
baixo escoamento, apresentando assim grande tendência de queda.
30.000
Cor (PtCo)
25.000
20.000
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
15.000
10.000
5.000
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Ressalta-se que o arraste de material fino do solo foi observado com maior relevância
durante o abastecimento com água, sendo que abastecendo-se novamente com chorume,
observa-se que a diminuição significativa desta ocorrência.
132
2.500
Turbidez (FAU)
2.000
1.500
d = 1,15
d = 1,30
1.000
d = 1,50
500
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
efluente das colunas em condições não saturadas abastecida com chorume, o qual apresentou
um valor médio igual à 7.391,0 mg/l de Sólidos Totais.
Observa-se que analogamente a eficiência da remoção de matéria orgânica, para as
colunas com densidades de 1,15 e 1,30 tem-se eficiências iniciais altas, apresentando forte
tendência de queda após a saturação do sistema, e para a coluna com densidade de 1,50 notase resultados discrepantes, com uma eficiência inicial baixa, devido a grande quantidade de
totais (%)
solo arrastado, salientando-se ainda as interferências relativas ao baixo escoamento.
100
80
60
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
40
20
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
133
Após o termino desta campanha de ensaios, as colunas foram desmontadas e o solo
removido foi submetido à análise de solubilização, segundo critérios da norma NBR 10.006
da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, no período de 10/04/03 à 17/04/03,
sendo que os resultados estão expostos na Tabela 5-2.
Ressalta-se que para a execução do ensaio cada coluna foi dividida em três partes
(inferior, intermediária e superior), sendo retirada uma amostra de cada parte para a realização
do ensaio. Os parâmetros analisados foram pH, Condutividade e DQO.
Cabe lembrar que a coluna 2, preenchida com solo com densidade de 1,30 em
condições saturadas e a coluna 6, preenchida com solo com densidade de 1,67 em condições
não saturadas, não tiveram continuidade de alimentação após a segunda etapa desta campanha
de amostragem, portanto devendo-se considerar esta condição em eventuais comparações.
Comparando-se as colunas 3, 4 e 5, com densidades de 1,15; 1,30 e 1,50
respectivamente, as quais tiveram alimentações contínuas nas três etapas da campanha, podese notar que quanto maior densidade maior a capacidade de retenção de matéria orgânica.
Tabela 5-2:
Resultados da análise de solubilização do solo utilizado nas colunas de
percolação, após a segunda campanha de ensaios.
Amostra
Coluna 1
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
Coluna 5
Coluna 6
pH
Inferior
Intermediária
Superior
Inferior
Intermediária
Superior
Inferior
Intermediária
Superior
Inferior
Intermediária
Superior
Inferior
Intermediária
Superior
Inferior
Intermediária
Superior
Solo Natural
Condutividade
(µs/cm)
8,38
8,33
8,14
8,02
8,25
8,48
8,02
7,98
7,14
7,78
7,70
6,68
6,53
7,28
7,40
7,69
7,80
8,22
7,92
479,0
472,0
512,0
153,0
101,1
128,5
850,0
697,0
714,0
800,0
698,0
666,0
216,0
539,0
977,0
190,1
138,1
111,3
9,7
DQO (mg/l)
68,0
64,0
52,0
112,0
52,0
118,0
117,0
94,0
73,0
115,0
108,0
196,0
250,0
395,0
476,0
126,0
119,0
115,0
<1,0
DQO
Média
(mg/l)
61,3
94,0
94,7
139,7
373,7
120,0
134
5.3
TERCEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS
Para a terceira campanha de ensaios, utilizou-se colunas preenchidas com solo
compactado com densidades de 1,15; 1,30 e 1,50, em duplicata, todas em condições não
saturadas, alimentando uma com um volume de 0,25 litros de chorume e outra com 0,25 litros
de água, por dia ao longo de 20 dias, o que representa uma taxa concentrada diária de 0,034
m3chorume/m3SoloSeco, sendo avaliado os parâmetros DQO para todas as amostras coletadas
e Sólidos Totais, pH, Condutividade e Alcalinidade, para amostras compostas ao longo da
semana, totalizando 3 amostras, porém foram formadas 4 amostras compostas durante esta
campanha, sendo que, para o efluente das colunas abastecidas com chorume analisou-se ainda
os metais: Zinco, Cádmio e Chumbo para as 4 amostras, e para as colunas abastecidas com
água, analisou-se os mesmos metais para 2 amostras.
Ressalta-se ainda que para esta terceira campanha de ensaios, utilizou-se chorume
coletado em uma caixa de passagem próxima a frente de operação, obtendo-se assim, um
chorume com características de chorume novo, diferente do utilizado nas campanhas
anteriores, tentando assim avaliar mais esta variável do sistema.
À seguir são apresentados os resultados, divididos entre as colunas abastecidas com
chorume e colunas abastecidas com água.
Abastecimento com chorume
média do chorume, ou seja, 20.863 mg/l, obtida com a realização de ensaios periódicos
durante toda a campanha.
Nos gráficos à seguir são apresentados os resultados obtidos para as análises de DQO,
pH, Condutividade, Alcalinidade e Metais, para as colunas com densidades de 1,15; 1,30 e
1,50 em condições não saturadas, abastecidas com chorume. Em anexo são apresentadas as
tabelas contemplando todos os resultados obtidos.
Nas Figuras 5.81 à 5.83, são apresentadas as relações do volume aplicado e coletado
nas colunas, sendo observado uma boa resposta em termos de velocidade de escoamento para
todas as colunas.
135
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
136
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
efetuadas com os efluentes das colunas em condições não saturadas, alimentada com
chorume, nesta terceira campanha.
Observa-se que mesmo utilizando um chorume com característica de aterros novos, ou
seja, com uma alta carga de DQO, o sistema apresentou uma alta eficiência inicial, com
valores acima de 90 %, para a aplicação de um volume equivalente a aproximadamente 200
litros de chorume por metro cúbico de solo, sendo que após a saturação observa-se claramente
a queda de eficiência do sistema.
100,0
90,0
Eficiência (%)
80,0
70,0
60,0
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
137
0,800
0,700
0,600
0,500
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
0,400
0,300
0,200
0,100
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
100,0
90,0
Eficiência (%)
80,0
70,0
60,0
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
-
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
Na Figura 5-87 à Figura 5-89, são apresentados os valores do pH, da Condutividade e
da Alcalinidade, respectivamente, para a amostra composta semanal, do efluente coletado nas
colunas em condições não saturadas, para o abastecimento com chorume.
138
Nota-se valores iniciais de pH muito próximos ao do chorume, apresentando uma
tendência brusca de queda seguida de novo acréscimo. Para aos valores de condutividade
nota-se valores iniciais baixos, apresentados tendência de acréscimo em função da redução da
eficiência acarretando em aumento de contaminantes, o que influencia diretamente na
condutividade.
9,00
8,00
d = 1,15
pH
7,00
d = 1,30
d = 1,50
Chorume
6,00
5,00
4,00
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-87: Valores do pH para as amostras compostas, dos efluentes coletados.
8.000
Condutividade (µ s/s)
7.000
6.000
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
Chorume
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
139
Alcalinidade (mgCaCO 3/l)
25.000
20.000
d = 1,15
15.000
d = 1,30
d = 1,50
Chorume
10.000
5.000
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-89: Alcalinidade (mgCaCO3/l), para as amostras dos efluentes coletados.
Na Figura 5-90, são apresentados os resultados dos valores de Sólidos Totais das
amostras compostas semanalmente do efluente das colunas em condições não saturadas
abastecida com chorume, o qual apresentou um valor médio igual à 26.711 mg/l de Sólidos
Totais.
Observa-se que analogamente a eficiência da remoção de matéria orgânica, tem-se
eficiências iniciais altas, apresentando forte tendência de queda após a saturação do sistema.
100
90
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
80
70
60
0
5
.
.
.
Tempo (dias)
Figura 5-90: Redução de Sólidos Totais (%), tendo como referência os Sólidos Totais do
140
Na Figura 5-91 à Figura 5-93 são apresentados os valores obtidos para as análises dos
metais Cádmio Chumbo e Zinco, respectivamente, efetuadas para as amostras compostas
semanalmente, somente nesta campanha de ensaios.
0,08
Cádmio (mg/l)
0,07
0,06
d = 1,15
d = 1,30
0,05
0,04
d = 1,50
Chorume
0,03
0,02
0,01
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-91: Concentração de Cádmio no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
0,18
0,16
Chumbo (mg/l)
0,14
0,12
d = 1,15
0,10
d = 1,30
0,08
d = 1,50
Chorume
0,06
0,04
0,02
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-92: Concentração de Chumbo no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
141
3,00
Zinco (mg/l)
2,50
2,00
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
Chorume
1,50
1,00
0,50
0
5
10
15
20
25
Tempo (dias)
Figura 5-93: Concentração de Zinco no efluente das colunas abastecidas com chorume
(mg/l).
Ressalta-se que para os metais analisados, não foi possível obter-se resultados
relevantes para uma análise mais criteriosa, devido também ao número reduzido de amostras,
apresentando valores discrepantes e não conclusivos.
Abastecimento com água
Abaixo são apresentados os resultados das análises dos efluentes das colunas
preenchidas com solo com densidades de 1,15; 1,30 e 1,50, e abastecidas com água, durante a
terceira campanha de ensaios.
Na Tabela 5-3 são apresentados os resultados das análises de metais (Cd, Pb e Zn) da
água utilizado no abastecimento das colunas. Na Tabela 5-4 à Tabela 5-6, são apresentados os
valores obtidos para as análises de metais (Cd, Pb e Zn) efetuadas para as amostras compostas
semanalmente, somente nesta campanha de ensaios.
142
Tabela 5-3: Concentração de Metais (Cd, Pb e Zn) na água
utilizada no abastecimento das colunas (mg/l)
Cádmio
N.D.
Água
Chumbo
N.D.
Zinco
N.D.
Tabela 5-4: Concentração de Cádmio no efluente das
colunas abastecidas com água (mg/l)
Data
12/05/04
26/05/04
Dias
5
19
Coluna 2
N.D.
N.D.
Coluna 4
N.D.
N.D.
Coluna 6
N.D.
N.D.
Tabela 5-5: Concentração de Chumbo no efluente das
colunas abastecidas com água (mg/l)
Data
12/05/04
26/05/04
Dias
5
19
Coluna 2
0,064
N.D.
Coluna 4
0,044
N.D.
Coluna 6
0,022
N.D.
Tabela 5-6: Concentração de Zinco no efluente das colunas
abastecidas com água (mg/l)
Data
12/05/04
26/05/04
Dias
5
19
Coluna 2
0,034
N.D.
Coluna 4
0,021
0,046
Coluna 6
0,099
N.D.
Conforme exposto anteriormente não foi possível obter-se resultados relevantes para
uma análise mais criteriosa quanto aos metais analisados, devido também ao número reduzido
de amostras, apresentando valores discrepantes e não conclusivos.
Nos gráficos à seguir são apresentados os resultados obtidos para as análises de DQO,
pH, Condutividade, Alcalinidade e Metais, para as colunas com densidades de 1,15; 1,30 e
1,50 em condições não saturadas, abastecidas com água. Em anexo são apresentadas as
tabelas contemplando todos os resultados obtidos.
Nas Figuras 5.94 à 5.96, são apresentadas as relações do volume aplicado e coletado
nas colunas, sendo observado uma boa resposta em termos de velocidade de escoamento para
todas as colunas.
143
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
144
4.00 0
3.50 0
Volume (ml)
3.00 0
2.50 0
Aplicado
Coletado
2.00 0
1.50 0
1.00 0
50 0
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
efetuadas com os efluentes das colunas alimentadas com água, nesta terceira companha de
ensaios.
Observa-se resultados relativamente baixos, porém que ocorrem em função do arraste
de matéria orgânica do próprio solo, apresentado tendência de queda, devido a “lavagem” das
colunas.
100
90
DQO efluente (mg/l)
80
70
60
d = 1,15
50
d = 1,30
40
d = 1,50
30
20
10
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-97: DQO efluente, para alimentação diária com água, com taxa de aplicação
hidráulica diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco.
145
0,0025
0,0020
0,0015
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
0,0010
0,0005
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-98: Carga de DQO efluente para alimentação diária com água, com taxa de
aplicação hidráulica diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco.
Na Figura 5-99 à Figura 5-101, são apresentados os valores do pH, da Condutividade e
da Alcalinidade, respectivamente, do efluente coletado nas colunas em condições não
saturadas, para o abastecimento com água.
8,00
pH
7,50
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
Água
7,00
6,50
6,00
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-99: Valores do pH para as amostras coletadas
146
Nota-se valores iniciais de pH próximos ao da água, apresentando uma tendência de
queda sendo que o mesmo foi observado para as colunas abastecidas com chorume. Para aos
valores de condutividade nota-se para as colunas com densidades de 1,15 e 1,30 valores
iniciais baixos, apresentados tendência de acréscimo, sendo que o efluente da coluna com
densidade se 1,50 apresentou valores muito próximos ao da água.
Condutividade (µs/s)
16.000
14.000
12.000
d = 1,15
d = 1,30
10.000
d = 1,50
Água
8.000
6.000
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Alcalinidade (mgCaCO 3/l)
70
60
d = 1,15
50
d = 1,30
d = 1,50
Água
40
30
20
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-101: Alcalinidade (mgCaCO3/l) .
147
Na Figura 5-102, são apresentados os resultados dos valores de Sólidos Totais das
amostras compostas semanalmente do efluente das colunas em condições não saturadas
abastecida com água, a qual apresentou um valor médio igual à 124 mg/l de Sólidos Totais.
Observa-se que existe uma tendência de acréscimo de sólidos totais em função do
tempo, conforme observado na segunda etapa da segunda campanha, durante o abastecimento
com água, devido ao arraste de material fino do solo.
200
150
d = 1,15
d = 1,30
d = 1,50
100
50
0
5
10
15
20
Tempo (dias)
Figura 5-102:
5.4
Sólidos Totais (mg/l) do efluente das colunas, descontando-se os Sólidos
RELAÇÃO DE SOLO NECESSÁRIO PARA COBERTURA E CHORUME GERADO, EM
UM ATERRO SANITÁRIO
Para que se possa ter uma idéia da disponibilidade de solo para a cobertura diária dos
resíduos durante a vida útil de um aterro sanitário, apresenta-se à seguir uma simulação da
relação de volume de solo para cobertura e volume de chorume gerado, para a avaliação da
viabilidade técnica da proposta deste estudo.
148
Considerou-se nesta estimativa um projeto real para a instalação de um aterro sanitário
em uma cidade do interior de São Paulo, cuja concepção se deu no ano de 2003.
5.4.1 ESTIMATIVA DA QUANTIDADE DE LIXO A SER DISPOSTO
A estimativa da quantidade de lixo que será disposto no aterro sanitário considerado,
até o final de sua vida útil, pode ser determinado conhecendo-se a taxa de geração per capita
de lixo, a projeção do crescimento populacional, a densidade de lixo aterrado, a proporção de
terra para cobertura e o layout definido na concepção geométrica do aterro.
Portanto, inicialmente deve-se conhecer a taxa de geração per capita de lixo e a
projeção do crescimento populacional. Embora a taxa de geração per capita possa se alterar
durante a vida útil do aterro, fica difícil estimar tal variação sem dados consistentes, resultante
do controle de fluxo ao longo dos anos.
Por outro lado a dinâmica do crescimento
populacional pode ser melhor avaliada através de levantamentos do IBGE.
Para o município considerado os dados populacionais foram obtidos através da
Fundação SEADE e são apresentados na Tabela 5-7.
A partir desses dados e considerando-se os parâmetros mostrados na Tabela 5-8,
efetuou-se a projeção populacional e correspondente em lixo até o ano de 2019, como
mostrado na Tabela 5-9. Esses valores foram acumulados ao longo desses anos e comparados
com o volume definido pela configuração geométrica do aterro.
Tabela 5-7: Censos demográficos para o município considerado (SEADE, 2002)
População
Ano do Censo
Total
Rural
Urbana
1980
136.425
7.170
129.255
1991
1996
164.980
178.672
5.279
4.611
159.701
174.061
2000
189.186
3.957
185.229
149
Tabela 5-8: Parâmetros adotados para estimativa da quantidade de lixo a ser disposta no
aterro.
Projeção de população
Taxas adotadas
Índices Adotados
Total
1,51%
Geração per capita de lixo
0,6
kg/hab.dia
Urbana
1,57%
Massa específica
0,5
t/m3
Rural
-1,47%
Vol. Cobertura
20%
do total
Tabela 5-9: Quantidade de lixo gerado e respectivo volume a ser ocupado em um aterro
sanitário.
População (hab)
Ano
Total
Quantidade de Lixo Urbano
Massa
Rural
Volume no Aterro
Urbana
t/dia t/ano Soma
m3/dia m3/ano Soma
2003
197.886
3.804
194.082 116 42.504
42.504
291 106.260
106.260
2004
200.874
3.748
197.126 118 43.171
85.675
296 107.927
214.187
2005
203.907
3.689
200.218 120 43.848
129.522
300 109.619
323.806
2006
206.986
3.628
203.358 122 44.536
174.058
305 111.339
435.145
2007
210.112
3.564
206.548 124 45.234
219.292
310 113.085
548.230
2008
213.285
3.497
209.788 126 45.944
265.235
315 114.859
663.089
2009
216.505
3.427
213.078 128 46.664
311.900
320 116.660
779.749
2010
219.774
3.354
216.420 130 47.396
359.296
325 118.490
898.239
2011
223.093
3.278
219.815 132 48.139
407.435
330 120.349 1.018.588
2012
226.462
3.199
223.262 134 48.894
456.330
335 122.236 1.140.824
2013
229.881
3.117
226.764 136 49.661
505.991
340 124.153 1.264.977
2014
233.353
3.032
230.321 138 50.440
556.431
345 126.101 1.391.078
2015
236.876
2.943
233.933 140 51.231
607.663
351 128.079 1.519.156
2016
240.453
2.850
237.603 143 52.035
659.698
356 130.087 1.649.244
2017
244.084
2.755
241.329 145 52.851
712.549
362 132.128 1.781.372
2018
247.770
2.655
245.114 147 53.680
766.229
368 134.200 1.915.572
2019
251.511
2.552
248.959 149 54.522
820.751
373 136.305 2.051.877
150
5.4.2 VIDA ÚTIL DO ATERRO E DEMANDA DE SOLO PARA COBERTURA
A análise da vida útil foi baseada na soma acumulada das capacidades de cada célula
ou camada de lixo no aterro, distribuídas conforme indicado na Tabela 5-10.
Tabela 5-10: Capacidade volumétrica das camadas e vida útil do sistema.
Camada
ou Célula
Área
Média
Altura
Média
de Lixo
Capacidade Volumétrica
(m3)
Unitária
Soma
Ano de
Operação
Vida útil
(anos)
C-1A
7.060
4,5
31.770
31.770
2003
0
C-2A
11.093
4,5
49.919
81.689
2003
0
C-3A
18.210
4,5
81.945
163.634
2004
1
C-4A
25.862
4,5
116.379
280.013
2005
2
C-5A
40.239
4,5
181.076
461.088
2007
4
C-6A
49.750
4,5
223.875
684.963
2009
6
C-7A
31.840
4,5
143.280
828.243
2010
7
C-1B
21.977
4,5
98.897
927.140
2011
8
C-2B
35.450
4,5
159.525
1.086.665
2012
9
C-3B
44.980
4,5
202.410
1.289.075
2014
11
C-4B
47.323
4,5
212.954
1.502.028
2015
12
C-5B
42.198
4,5
189.891
1.691.919
2017
14
C-6B
29.696
4,5
133.632
1.825.551
2018
15
Comparando-se o volume final disponível com aquele apresentado na Tabela 5-9,
observa-se que o limite será de 15 anos, sendo disposto um volume total de resíduos de
1.825.551 m3. Considera-se, para projeto, conforme apresentado na Tabela 5-8, que o volume
de solo necessário para a cobertura diária dos resíduos é estimado em 20 % do volume de
resíduos dispostos, ou seja, neste caso, aproximadamente 365.110 m3, porém deve-se
considerar esta como a condição ideal, sujeita a variações devido a disponibilidade de solo no
local.
151
5.4.3 GERAÇÃO DE CHORUME
O potencial de formação do chorume pode ser determinado através do balanço de água
no aterro. O balanço corresponde à soma de quantidades que entram e a subtração de
quantidades de água que são consumidas nas reações químicas e a quantidade de água que
deixa o aterro como vapor. O potencial, portanto corresponde à quantidade de água que
excede a capacidade de retenção de umidade da massa aterrada.
A água que entra no aterro é representada principalmente pela umidade contida na
massa de lixo e cobertura diária e aquela resultante do balanço entre precipitação,
evapotranspiração, e da capacidade de campo da cobertura.
As quantidades de água consumida nas reações químicas e pela perda como vapor, são
relativamente pequenas, quando comparadas ao resultante da precipitação e não foram
consideradas no presente balanço. Isto é particularmente válido em regiões tropicais.
A parcela correspondente ao percolado resultante do balanço hídrico sobre a camada
de cobertura do aterro será determinada com base no balanço proposto por Hanley e Geare
(1975), descrito por Rocca (CETESB-1993). Este valor é apresentado na Tabela 5-11. Os
parâmetros indicados representam:

precipitação (P), em valores médios mensais;

evaporação ou evapotranspiração potencial (EP), em valores médios mensais;

escoamento superficial (ES = C’.P), obtidos aplicando-se o coeficiente (C’ = α.C) relativo
as médias mensais de precipitação;

Infiltração (I = P-ES), referente à valores médios de infiltração;

diferença entre as quantidades de água infiltrada e evaporada (ou evapotranspirada) (I EP);

perda potencial de água acumulada, Σneg(I-EP), referente à soma mensal dos valores
negativos de (I - P);

Armazenamento de água no solo (AS), capacidade de campo para valores iniciais;

troca de armazenamento de água no solo (∆AS), representativo da variação da quantidade
de água armazenada no solo, mês a mês;

evaporação (evapotranspiração) real, ER = EP + [(I- EP) - ∆AS], que é a quantidade real
de perda de água durante dado mês;

percolação (PER = P - ES - ∆AS - ER);
152
vazão mensal que percola a camada de cobertura, Q m =

PER ⋅ A cont
, em que Acont = área
2.592.000
de contribuição da seção considerada.
Tabela 5-11: Balanço hídrico da camada de cobertura para o aterro sanitário considerado.
Parâmetro
Meses
Anual
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
EP
121
110
110
82
61
50
48
64
76
93
103
115 1.033
P
208,4 198,5 145,9 74
C´
0,1
0,1
0,1
66,4 53,8 28,4 48,8 80,2 114,6 117,5 193,1 1.330
0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08
0,1
0,1
0,1
ES
20,84 19,85 14,59 5,92 5,312 4,304 2,272 3,904 6,416 11,46 11,75 19,31 126
I
187,6 178,7 131,3 68,1 61,1 49,5 26,1 44,9 73,8 103,1 105,8 173,8 1.204
I-EP
ΣNEG(I-EP)
AS
∆AS
67
69
-
-
21,3 (14)
-
(13,9)
0
-
(1)
(22) (19)
(2)
(0,5) (22,4) (41,5) (43,7)
10
3
59
-
-
-
171
97,0 97,0 97,0 84,3 97,0 96,5 77,4 63,8 62,4 97,0 97,0 97,0
-
-
-
(12,7) 12,7 (0,5) (19,1) (13,6) (1,4) 34,6
-
-
ER
121,0 110,0 110,0 80,8 61,0 50,0 45,3 58,5 75,2 93,0 103,0 115,0 1.023
PER
66,6 68,7 21,3
-
-
-
-
-
-
-
2,8
58,8
218
() representa valor negativo.
A partir dos dados de percolado dado em mm, obtém-se o volume mensal
correspondente multiplicando-se pela área efetivamente ocupada pelo aterro. Isto pode ser
feito conhecendo-se as áreas ocupadas pelas respectivas células. Quando existe sobreposição
de camadas acrescenta-se somente o valor correspondente ao incremento da área projetada no
plano horizontal. Os volumes mensais de percolados correspondentes a área exposta de aterro
e as respectivas células ocupadas são mostrados na Tabela 5-12.
Observando-se os resultados apresentados na Tabela 5-12 tem-se que durante toda a
vida útil do aterro considerado, serão gerados aproximadamente 400.594 m3 de chorume,
portanto considerando-se o exposto no item anterior, ou seja, da demanda de
aproximadamente 365.110 m3 de solo para a cobertura dos resíduos, tem-se uma relação de
0,91 m3 de solo para cada m3 de chorume gerado.
153
Ressalta-se que calculando esta relação para um aterro de menor porte, também
considerando um projeto real de um aterro sanitário de uma cidade do interior de São Paulo,
com uma população inicial de 31.300 habitantes, chegou-se à relação de 0,89 m3 de solo para
cada m3 de chorume gerado, portanto considerou-se que esta relação não deve sofrer grandes
variações.
Tabela 5-12: Volume de percolado (chorume) gerado pelo aterro ao longo da vida útil.
Estimativa com base nos valores médios mensais dos últimos dez anos.
Ano
Área
Volumes Mensais (m³)
Exposta
Meses
Anual
2
(m )
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
11
12
2003
31.759
591
609
189 -
-
-
-
-
-
-
87
1.867
3.343
2004
47.974
2.114
2.180
677 -
-
-
-
-
-
-
132
2.820
7.923
2005
71.966
3.193
3.293
1.022 -
-
-
-
-
-
-
198
4.231
11.938
2006
71.966
4.790
4.940
1.534 -
-
-
-
-
-
-
198
4.231
15.693
2007
92.487
4.790
4.940
1.971 -
-
-
-
-
-
-
254
5.437
17.393
2008
92.487
6.156
6.349
1.971 -
-
-
-
-
-
-
254
5.437
20.168
2009
92.487
6.156
6.349
1.971 -
-
-
-
-
-
-
254
5.437
20.168
2010
116.459
6.156
6.349
1.971 -
-
-
-
-
-
-
320
6.847
21.643
2011
137.661
7.752
7.995
2.934 -
-
-
-
-
-
-
379
8.093
27.152
2012
157.339
9.163
9.450
2.934 -
-
-
-
-
-
-
433
9.250
31.229
2013
157.339
10.472 10.801
3.353 -
-
-
-
-
-
-
433
9.250
34.309
2014
171.110
10.472 10.801
3.646 -
-
-
-
-
-
-
471 10.060
35.450
2015
178.007
11.389 11.747
3.646 -
-
-
-
-
-
-
490 10.465
37.737
2016
178.007
11.848 12.220
3.793 -
-
-
-
-
-
-
490 10.465
38.816
2017
178.007
11.848 12.220
3.793 -
-
-
-
-
-
-
490 10.465
38.816
2018
178.007
11.848 12.220
3.793 -
-
-
-
-
-
-
490 10.465
38.816
5.5
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Dos resultados da primeira etapa da segunda campanha de ensaios, na qual utilizou-se
um chorume com características de um aterro antigo, pôde-se observar que, baseando-se nos
154
resultados obtidos para a remoção de matéria orgânica e no abastecimento equivalente à 304,5
litros de chorume por metros cúbico de solo, obteve-se uma eficiência média de remoção de
DQO acima de 90%, ou ainda, aplicando-se uma carga de 0,67 gDQO/KgSoloSeco tem-se
retida uma carga de 0,59 gDQO/KgSoloSeco.
Baseando-se nos dados apresentados pode-se estimar que para tratar 1 m3 de chorume
com uma eficiência de remoção de DQO média, acima de 90%, utilizando-se solo
compactado à uma densidade de 1,3 t/m3, são necessários 3,3 m3 de solo.
Avaliando-se a possibilidade de implantação de um sistema de tratamento composto
somente de leitos de percolação utilizando o solo, previamente a cobertura do aterro,
considerando que a demanda de solo para a cobertura dos resíduos é estimada em 20% do
volume de resíduos disposto, tem-se que, hipoteticamente, em um aterro que recebe 50 t/dia
de resíduos, ou o equivalente em volume de 100 m3/dia, o mesmo teria como demanda de solo
para cobertura, aproximadamente 20 m3, o que daria para tratar, à uma média de 90% de
eficiência de remoção de DQO, um volume estimado de 6 m3 de chorume.
Considerando que o processo é dinâmico (sazonalidade, qualidade, quantidade, etc.),
em determinadas épocas a quantidade de solo poderia ser suficiente para tratar todo o
chorume gerado com uma eficiência satisfatória em termos legais, com relação à remoção de
matéria orgânica.
Conforme demonstrado no item 5.4, e observando-se os dois projetos de aterros
sanitários, verifica-se que segundo as estimativas de demanda de solo para cobertura dos
resíduos e de chorume gerado ao longo da vida útil do aterro, pode-se observar uma relação
em torno de 0,90 m3 de solo para 1 m3 de chorume.
Ressalta-se que em alguns períodos poder haver proporcionalmente mais chorume que
solo disponível para tratar com eficiência não significa que o processo não seja viável.
Portanto, o gerenciamento do chorume não se pode basear somente em um sistema de
tratamento e/ou destinação final, justamente por suas características dinâmicas, portanto este
processo de infiltração não deve ser encarado como processo único de tratamento. Observase a necessidade de associar outras alternativas convencionais, conseqüentemente com porte
mais reduzido, que resultariam em sistemas mais compactos e econômicos. Isto demonstra o
grande potencial que é o uso do solo como elemento de tratamento ou pré-tratamento de
chorume.
155
6
CONCLUSÕES
A partir dos resultados obtidos, observa-se grande potencial para aplicação desta
alternativa para o tratamento do chorume considerado, apresentando remoções sistemáticas de
DQO acima de 90%, antes que se observe a saturação do solo com a matéria orgânica, a qual
ocorreu com a aplicação de cerca de 300 litros de chorume por quilo de solo, obtendo-se a
remoção de 0,59 g.DQO/kg.SoloSeco. Este parâmetro, porém não pode ser considerado
unicamente para o projeto do sistema ou para o gerenciamento do chorume.
Obteve-se remoção média de aproximadamente 60% de Sólidos Totais, o que
acarretou em resultados significativos de redução de Cor e Turbidez. Observa-se também que
a intermitência na alimentação, para os valores estudados, não influenciou significativamente
a resposta do sistema. Porém, quanto a remoção de metais pesado, devido ao número reduzido
de ensaios, não foi possível fazer uma avaliação mais criteriosa desta eficiência.
Foi observado que a taxa de aplicação hidráulica não influencia significativamente nos
resultados obtidos, uma vez que a saturação do solo ocorreu em função do volume aplicado,
independentemente do tempo em que este foi introduzido. Porém, verificou-se que a
compactação do solo tem influência direta nos resultados, uma vez que em solos com
densidade maior a velocidade de escoamento é mais baixa, obtendo-se melhores resultados
em termos de eficiência. Por outro lado, a colmatação é mais rápida, prejudicando a
percolação do efluente e comprometendo o sistema. Conclui-se, portanto, que o principal
mecanismo neste sistema de tratamento, é a ação física do solo na retenção de material
particulado, respondendo assim por grande parcela da eficiência observada.
O solo, depois de utilizado no sistema como elemento filtrante do chorume, quando
submetido a percolação com água, simulando-se o seu uso na cobertura do aterro, reteve
parcialmente os contaminantes, observando-se que, parte destes são facilmente solubilizados,
gerando inicialmente um efluente com alta carga orgânica.
156
As simulações, baseadas em dois projetos de aterros sanitários para municípios de
32.000 e 200.000 habitantes, indicaram respectivamente, uma demanda média entre 0,89 e
0,91 m3 de solo para cada m3 de chorume gerado.
Apesar da capacidade limitada das colunas, deve ser lembrado que a proposição está
embasada na rotatividade do solo a ser empregado primeiramente no tratamento do chorume e
posteriormente na cobertura diária dos resíduos no aterro sanitário, cuja demanda de terra é
bastante significativa, porém não o suficiente para assegurar o tratamento de todo o chorume
gerado, com eficiência, durante toda a vida útil do aterro, devendo-se, portanto buscar outras
alternativas para o gerenciamento adequado do chorume, como por exemplo, tratamentos
biológicos complementares. Neste caso, devido a redução significativa da carga orgânica no
leito percolador, o porte do sistema complementar seria reduzido, trazendo grande economia e
eficiência significativa ao sistema.
157
7
SUGESTÕES PARA CONTINUIDADE
Como principal sugestão para continuidade desse trabalho ressalta-se que devem ser
efetuados maiores estudos, envolvendo mais parâmetros, avaliando-se, por exemplo, mais
criteriosamente, a eficiência do sistema para a remoção de metais. Recomenda-se ainda a
execução de ensaios que envolvam o tratamento do efluente das colunas, comparando-os com
o tratamento do chorume bruto.
Para que se possa avaliar a viabilidade operacional do sistema sugere-se a aplicação do
processo em um sistema piloto, ou mesmo em escala real, testando inclusive a aplicação com
sistemas complementares, como por exemplo os alagados construídos.
Quanto ao entendimento da parte físico-química, sugere-se que sejam efetuados
estudos para compreender melhor os mecanismos de retenção de contaminantes, e ainda, que
seja efetuada a correlação entre os parâmetros analisados.
E finalmente sugere-se a realização de estudos visando estabelecer como, de fato, se
dá o escoamento no interior das colunas, verificando a ocorrência de caminhos preferenciais,
o arraste de finos e a “saturação” com contaminantes.
158
8
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164
9
ANEXOS
Em complementação aos resultados apresentados no capítulo 5 desta dissertação, são
apresentados a seguir, detalhadamente, os resultados obtidos durante as três campanhas de
ensaios realizadas, expressos através de tabelas.
8.1
PRIMEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS
Para a primeira campanha de ensaios, adotou-se duas colunas em condições saturadas
com densidades de 1,15 e 1,30, e 4 colunas em condições não saturadas com densidades de
1,15; 1,30; 1,50 e 1,67, alimentando-as com um volume de 1 litro de chorume por semana ao
longo de 4 semanas, isto representa uma taxa concentrada de 0,135 m3/m3SoloSeco.dia ou
uma taxa média diária de 0,0193 m3/m3SoloSeco.dia ao longo de uma semana, sendo avaliado
os parâmetros DQO, Sólidos Totais, pH, Condutividade, Cor e Turbidez, cujos os resultados
são apresentados abaixo
toda a campanha.
Conforme pode ser observado, para as colunas com densidades de 1,15 e 1,30 em
condições saturadas, houve um intervalo de tempo maior entre o primeiro abastecimento e a
primeira coleta, devido ao volume necessário de chorume para o preenchimento dos vazios do
solo, até que se atingisse saturação do mesmo, obtendo-se assim condições para a coleta de
efluente.
Ressalta-se a dificuldade de avaliação dos resultados apresentados, face ao baixo
volume coletado para estas colunas, comparativamente ao volume aplicado.
Na Tabela 9-1, encontram-se descritos os resultados das análises de DQO do efluente
e os resultados dos cálculos pertinentes à avaliação e discussão sobre este parâmetro.
165
Tabela 9-1:
Resumo dos valores referentes DQO na primeira campanha de ensaios
Data
Vol. Aplicado Vol. Aplic.Equiv.
DQO
Carga DQO aplic. Vol. Coletado DQO
% de
DQO
acumulado
(Litros de
chorume
acum. (gDQO/kg
acumulado
efluente remoção retida removida (gDQO/kg Acum. (gDQO/kg
(ml)
chorume/m3 solo) (mg/l)
solo seco)
(ml)
(mg/l)
de DQO (mg)
Carga de DQO
solo seco)
Carga de DQO rem.
solo seco)
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,67
08/11/2003
2.000
270,6
6.830
1,33
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
2,00
70
1.870
67
266
0,03
0,03
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
2,67
250
3.065
46
469
0,06
0,09
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,59
08/11/2003
2.000
270,6
6.830
1,18
580
71
99
3.247
0,34
0,34
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
1,77
650
172
97
385
0,04
0,38
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
2,36
830
660
88
902
0,09
0,47
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,67
180
457
92
938
0,11
0,11
Coluna 3 08/11/2003
2.000
270,6
6.830
1,33
1.130
408
93
4.999
0,59
0,70
d = 1,15
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
2,00
2.120
2.830
50
2.812
0,33
1,03
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
2,67
3.105
3.820
33
1.822
0,21
1,24
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,59
334
257
95
1.808
0,19
0,19
Coluna 4 08/11/2003
2.000
270,6
6.830
1,18
1.279
230
96
5.141
0,54
0,72
d = 1,30
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
1,77
2.274
2.560
55
3.094
0,32
1,05
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
2,36
3.259
2.960
48
2.669
0,28
1,32
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,51
118
891
84
564
0,05
0,05
Coluna 5 08/11/2003
2.000
270,6
6.830
1,02
1.043
132
98
5.123
0,46
0,51
d = 1,50
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
1,53
2.013
1.463
74
4.081
0,37
0,88
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
2,05
2.983
3.500
38
2.105
0,19
1,07
01/11/2003
1.000
135,3
6.830
0,46
446
222
96
2.430
0,20
0,20
Coluna 6 08/11/2003
2.000
270,6
6.830
0,92
1.396
93
98
5.298
0,43
0,63
d = 1,67
14/11/2003
3.000
406,0
4.510
1,38
2.311
711
87
4.537
0,37
0,99
22/11/2003
4.000
541,3
4.510
1,84
3.306
1.980
65
3.672
0,30
1,29
Coluna 1
d = 1,15
(sat.)
Coluna 2
d = 1,30
(sat.)
166
A partir da Tabela 9-2 à Tabela 9-6, são apresentados os valores obtidos para os
ensaios de pH, Condutividade, Cor, Turbidez e Sólidos Totais. O pH do chorume, no período
de realização dos ensaios variou de 7,97 à 9,06. A Condutividade do chorume, no período de
realização dos ensaios variou de 6.140,0 à 10.700,0 µs/cm (T=32°C). Ressalta-se que no
período não foi efetuado o ensaio para determinação dos valores de Cor e Turbidez para o
chorume utilizado no abastecimento das colunas, nesta primeira companha de ensaios. A
média de Sólidos Totais do chorume, no período de realização dos ensaios foi de 12.270
mg/l.
Tabela 9-2:
Valores do pH para as amostras coletadas dos efluentes das colunas.
Dia
Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6
01/11/2003
08/11/2003
7,19
7,26
7,30
7,50
7,08
4,80
5,85
7,44
7,37
14/11/2003
4,40
6,39
7,42
7,63
6,91
3,93
22/11/2003
8,10
3,98
7,84
8,00
7,91
8,27
Tabela 9-3:
Dia
Valores da Condutividade (µs/cm)
coletadas dos efluentes das colunas.
T=32°C, para as amostras
01/11/2003
08/11/2003
329
148
160
170
264
2.060
2.010
579
333
14/11/2003
3.730
381
9.310
9.440
8.010
5.880
22/11/2003
11.610
5.190
16.590
15.450
14.800
12.180
Tabela 9-4:
Dia
Valores de Cor (UC*) para as amostras coletadas dos efluentes das
colunas.
01/11/2003
08/11/2003
134
26
88
27
31
20
14
8
1
14/11/2003
1420
64
2290
2440
1450
25
22/11/2003
2620
610
2140
1990
2530
2900
* UC: Padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart
167
Tabela 9-5:
Dia
Valores de Turbidez (UT*) para as amostras coletadas dos efluentes
das colunas.
Coluna 1 Coluna 2
01/11/2003
08/11/2003
Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6
36
7
16
7
9
5
4
4
3
14/11/2003
213
14
226
262
214
8
22/11/2003
188
49
98
132
157
188
* UT: Unidade FAU - Formazin Attenation Units.
Tabela 9-6:
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l), para as amostras
coletadas dos efluentes das colunas.
Dia
01/11/2003
08/11/2003
98,7
98,5
99,0
99,4
98,1
80,6
82,8
96,2
98,0
14/11/2003
64,2
96,1
30,9
41,0
30,8
39,0
22/11/2003
30,1
49,8
23,2
28,7
29,5
24,5
8.2
SEGUNDA CAMPANHA DE ENSAIOS
Para a segunda campanha de ensaios, adotou-se as mesma condições de compactação
da primeira etapa, ou seja, duas colunas em condições saturadas com densidades de 1,15 e
1,30, e 4 colunas em condições não saturadas com densidades de 1,15; 1,30; 1,50 e 1,67,
alimentando-as com um volume de 0,250 litro de chorume por dia, de segunda à sexta feira, o
que representa uma taxa concentrada diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco, sendo
avaliados os parâmetros DQO, sólidos totais, pH, condutividade, cor e turbidez.
Esta segunda campanha dividiu-se em 3 etapas, cujos resultados são apresentado e
discutidos à seguir.
Primeira Etapa
Esta primeira etapa ocorreu no período de 05/12/2003 à 13/01/2004, quando foi
efetuado o abastecimento com chorume por 18 (dezoito) vezes em (quarenta) dias
168
consecutivos, ressaltando-se que houve uma paralisação na alimentação e nos ensaios, no
período de 20/12/2003 à 06/01/2004.
Destaca-se que as características das colunas de percolação nesta etapa, foram iguais à
da primeira campanha de ensaios, as quais encontram-se especificadas na Tabela 5-1.
Na Tabela 9-7 à Tabela 9-12, encontram-se descritos os resultados das análises de
DQO do efluente e os resultados dos cálculos pertinentes à avaliação e discussão sobre este
parâmetro.
toda a campanha.
Na Tabela 9-7 e na Tabela 9-8, referentes as colunas com densidades de 1,15 e 1,30,
respectivamente, em condições saturadas, nota-se que houve um intervalo de tempo maior
entre o primeiro abastecimento e a primeira coleta, aproximadamente 14 dias, devido ao
volume necessário de chorume para o preenchimento dos vazios do solo, até que se atingisse
saturação do mesmo, obtendo-se assim condições para a coleta de efluente. Porém para a
coluna com densidade de 1,30, houve no décimo segundo dia, uma coleta anômala, devido a
uma falha operacional do sistema, o qual promoveu a sucção do efluente, o que foi
prontamente sanado, dando continuidade ao ensaio.
169
Tabela 9-7: Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (1ª etapa – abastecimento com chorume), para a coluna 1, com
densidade igual a 1,15, em condições saturadas.
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
acumulado de chorume /m3
(ml)
Coluna 1
d = 1,15
(sat.)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
DQO aplicada aplic. acum.
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
(gDQO/kg solo acumulado
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
Carga de DQO Carga de DQO
removida
rem. Acum.
(gDQO/kg solo (gDQO/kg solo
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,08
0,08
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,08
0,17
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,08
0,25
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,08
0,34
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,08
0,42
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,08
0,51
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,08
0,59
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,08
0,68
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,08
0,76
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,08
0,84
10
652
77
0,003
0,003
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,08
0,93
10
574
80
0,003
0,005
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,08
1,01
326
391
86
0,095
0,100
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,08
1,10
136
283
90
0,041
0,142
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,08
1,18
160
1.280
55
0,030
0,172
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,08
1,27
254
1.050
63
0,054
0,226
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,08
1,35
238
1.200
58
0,047
0,273
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,08
1,43
325
1.310
54
0,060
0,332
13/01/2004
4.500
608,9
0,08
1,52
280
940
67
0,064
0,396
170
Tabela 9-8:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (1ª etapa – abastecimento com chorume), para a coluna 2, com
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
(ml)
Coluna 2
d = 1,30
(sat.)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
removida
rem. Acum.
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,07
0,07
-
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,07
0,15
-
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,07
0,22
-
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,07
0,30
-
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,07
0,37
-
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,07
0,45
-
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,07
0,52
-
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,07
0,60
615
150
95
0,174
0,174
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,07
0,67
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,07
0,75
625
138
95
0,003
0,177
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,07
0,82
635
185
94
0,003
0,180
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,07
0,90
849
337
88
0,056
0,236
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,07
0,97
915
184
94
0,018
0,255
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,07
1,05
1.121
940
67
0,041
0,296
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,07
1,12
1.503
350
88
0,100
0,396
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,07
1,19
1.683
550
81
0,043
0,439
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,07
1,27
2.123
1.040
64
0,084
0,523
13/01/2004
4.500
608,9
0,07
1,34
2.373
1.880
34
0,026
0,549
171
Tabela 9-9:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (1ª etapa – abastecimento com chorume), para a coluna 3, com
densidade igual a 1,15.
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
(ml)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
removida
rem. Acum.
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,08
0,08
145
123
96
0,05
0,05
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,08
0,17
380
124
96
0,08
0,12
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,08
0,25
655
72
97
0,09
0,21
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,08
0,34
820
68
98
0,05
0,27
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,08
0,42
1.072
61
98
0,08
0,35
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,08
0,51
1.317
102
96
0,08
0,43
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,08
0,59
1.487
146
95
0,05
0,49
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,08
0,68
1.847
253
91
0,11
0,60
Coluna 3
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,08
0,76
2.047
1.830
36
0,02
0,62
d = 1,15
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,08
0,84
2.237
1.800
37
0,02
0,64
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,08
0,93
2.487
1.830
36
0,03
0,67
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,08
1,01
2.729
2.270
21
0,02
0,69
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,08
1,10
2.879
1.870
35
0,02
0,71
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,08
1,18
2.985
1.740
39
0,01
0,72
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,08
1,27
3.233
2.550
11
0,01
0,73
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,08
1,35
3.433
2.180
24
0,02
0,75
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,08
1,43
3.703
2.260
21
0,02
0,77
13/01/2004
4.500
608,9
0,08
1,52
4.093
1.770
38
0,05
0,82
172
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
(ml)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
removida
rem. Acum.
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,07
0,07
170
115
96
0,05
0,05
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,07
0,15
400
94
97
0,07
0,12
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,07
0,22
695
25
99
0,09
0,20
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,07
0,30
875
26
99
0,05
0,26
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,07
0,37
1.123
54
98
0,07
0,33
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,07
0,45
1.341
109
96
0,06
0,39
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,07
0,52
1.619
155
95
0,08
0,47
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,07
0,60
1.919
368
87
0,08
0,55
Coluna 4
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,07
0,67
2.069
387
87
0,04
0,59
d = 1,30
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,07
0,75
2.319
780
73
0,05
0,64
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,07
0,82
2.569
1.380
52
0,04
0,68
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,07
0,90
2.779
2.895
(1)
(0,00)
0,68
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,07
0,97
2.999
2.840
1
0,00
0,68
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,07
1,05
3.071
3.240
(13)
(0,00)
0,68
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,07
1,12
3.311
2.390
17
0,01
0,69
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,07
1,19
3.561
2.270
21
0,02
0,70
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,07
1,27
3.836
2.140
25
0,02
0,73
13/01/2004
4.500
608,9
0,07
1,34
4.156
1.930
33
0,03
0,76
173
densidade igual a 1,50
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
(ml)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
removida
rem. Acum.
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,06
0,06
140
84
97
0,04
0,04
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,06
0,13
365
31
99
0,06
0,09
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,06
0,19
660
19
99
0,08
0,17
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,06
0,26
850
23
99
0,05
0,22
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,06
0,32
1.094
14
100
0,06
0,28
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,06
0,39
1.349
48
98
0,06
0,35
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,06
0,45
1.584
108
96
0,06
0,40
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,06
0,52
1.879
160
94
0,07
0,48
Coluna 5
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,06
0,58
2.079
532
81
0,04
0,52
d = 1,50
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,06
0,65
2.355
645
78
0,06
0,57
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,06
0,71
2.599
839
71
0,04
0,62
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,06
0,78
2.825
1.107
61
0,04
0,65
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,06
0,84
2.935
2.640
8
0,00
0,66
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,06
0,91
3.011
3.190
(11)
(0,00)
0,65
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,06
0,97
3.251
3.770
(31)
(0,02)
0,63
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,06
1,04
3.473
3.260
(14)
(0,01)
0,63
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,06
1,10
3.743
2.550
11
0,01
0,63
13/01/2004
4.500
608,9
0,06
1,16
4.068
2.100
27
0,02
0,66
174
Data
Vol.
Vol. Aplic.
Aplicado
Equiv. (Litros
(ml)
solo)
DQO
chorume
(mg/l)
Carga de
Carga DQO
Vol.
Coletado
(gDQO/kg
solo seco)
seco)
(ml)
DQO
% de
efluente remoção
(mg/l)
de DQO
removida
rem. Acum.
seco)
seco)
05/12/2003
250
33,8
2.900,0
0,06
0,06
65
171
94
0,01
0,01
06/12/2003
500
67,7
2.910,0
0,06
0,12
180
104
96
0,03
0,04
09/12/2003
750
101,5
2.920,0
0,06
0,17
470
32
99
0,07
0,11
10/12/2003
1.000
135,3
2.610,0
0,06
0,23
555
35
99
0,02
0,13
11/12/2003
1.250
169,2
2.130,0
0,06
0,29
643
23
99
0,02
0,15
12/12/2003
1.500
203,0
2.840,0
0,06
0,35
723
22
99
0,02
0,16
13/12/2003
1.750
236,8
3.010,0
0,06
0,41
815
26
99
0,02
0,19
16/12/2003
2.000
270,6
3.000,0
0,06
0,46
1.815
75
97
0,23
0,41
Coluna 6
17/12/2003
2.250
304,5
2.990,0
0,06
0,52
2.025
303
89
0,04
0,46
d = 1,67
18/12/2003
2.500
338,3
3.070,0
0,06
0,58
2.225
509
82
0,04
0,49
19/12/2003
2.750
372,1
2.990,0
0,06
0,64
2.429
534
81
0,04
0,53
20/12/2003
3.000
406,0
2.990,0
0,06
0,70
2.639
697
76
0,04
0,57
06/01/2004
3.250
439,8
2.800,0
0,06
0,76
2.969
470
84
0,06
0,63
07/01/2004
3.500
473,6
2.800,0
0,06
0,81
3.021
1495
48
0,01
0,64
08/01/2004
3.750
507,5
2.900,0
0,06
0,87
3.171
4070
(42)
(0,01)
0,63
09/01/2004
4.000
541,3
2.960,0
0,06
0,93
3.333
6470
(126)
(0,05)
0,58
10/01/2004
4.250
575,1
2.950,0
0,06
0,99
3.518
5130
(79)
(0,03)
0,54
13/01/2004
4.500
608,9
0,06
1,05
3.738
3100
(8)
(0,00)
0,54
175
Na Tabela 9-13 à Tabela 9-15, são apresentados os valores obtidos para os ensaios de
Cor, Turbidez e Sólidos Totais, respectivamente. Para esta primeira etapa da segunda
campanha de ensaios, não sendo avaliado nesta, o pH e a Condutividade.
Tabela 9-13: Valores de Cor (UC*) para as amostras coletadas dos efluentes das colunas.
Dia
Coluna 1
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
Coluna 5
05/dez
32
22
101
06/dez
8
11
37
09/dez
9
6
5
10/dez
8
8
7
11/dez
15
5
4
12/dez
55
23
7
13/dez
24
22
19
16/dez
20
960
63
25
17/dez
1000
82
31
18/dez
890
158
85
19/dez
1130
1250
72
20/dez
52
118
1050
1600
1220
06/jan
59
38
1020
1640
1200
07/jan
990
22
1300
1040
1750
08/jan
610
740
770
620
1960
09/jan
500
280
360
390
1090
10/jan
380
400
270
310
620
13/jan
444
750
240
300
355
* UC: Padrão relativo ao PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart
Coluna 6
96
85
8
23
13
11
21
10
34
35
18
25
35
428
730
1290
1530
1630
Ressalta-se que para as análises preliminares do afluente (chorume) utilizado no
abastecimento das colunas nesta primeira etapa da segunda campanha de ensaios, obteve-se o
valor de Cor igual à 5.200,0 PtCo, podendo-se assim afirmar que o sistema possui um boa
eficiência inicial na remoção de Cor, sendo observado uma tendência de aumento dos valores,
seguida de nova recuperação de eficiência.
176
Tabela 9-14: Valores de Turbidez (UT*) para as amostras coletadas dos efluentes das
colunas.
Dia
Coluna 1
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
05/dez
4
06/dez
4
09/dez
4
10/dez
4
11/dez
5
12/dez
13
13/dez
6
16/dez
6
65
17/dez
24
18/dez
35
19/dez
31
20/dez
10
21
27
06/jan
8
11
11
07/jan
69
6
35
08/jan
40
114
34
09/jan
46
21
8
10/jan
30
66
9
13/jan
36
44
7
* UT: Unidade FAU - Formazin Attenation Units.
8
5
2
4
5
9
8
9
10
26
69
39
30
48
35
21
13
12
Coluna 5
Coluna 6
11
8
3
4
5
5
9
8
10
9
12
122
46
118
172
73
33
10
12
10
3
5
6
6
6
5
22
11
14
10
6
41
91
77
56
73
A Turbidez para o chorume utilizado no abastecimento das colunas, foi de 322,0 FAU,
obtida em análises preliminares, verificando-se assim, na Tabela 9-14, que também para os
valores de Turbidez, seguiu-se a tendência observada para os valores de Cor, expostos na
Tabela 9-13, com baixos valores iniciais, aumentando com o tempo, seguido de nova queda.
Tabela 9-15: Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l)
Dia
05/dez
12/dez
16/dez
08/jan
Coluna 1
55,1
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
Coluna 5
Coluna 6
95,0
52,1
96,6
53,6
19,3
26,1
96,8
70,2
11,9
22,7
97,2
95,2
20,4
13,6
95,4
96,1
83,5
10,6
Segunda Etapa
Conforme descrito anteriormente, esta segunda etapa da segunda campanha de ensaios
ocorreu no período de 14/01/2004 à 28/02/2004, e consistiu-se em 26 (vinte e seis)
abastecimentos com água, em 46 (quarenta e seis) dias, com o mesmo volume de chorume, ou
177
seja, 0,25 litros por abastecimento, sendo os resultados destas etapas apresentados e
discutidos abaixo. Ressalta-se que houve uma paralisação no ensaio no período de 24/01/2004
à 06/02/2004.
Destaca-se que esta etapa foi uma seqüência da primeira, portanto as características
DQO do efluente e os resultados dos cálculos pertinentes à avaliação e discussão sobre este
parâmetro.
O objetivo desta etapa do ensaio, seria simular a utilização deste material na cobertura
do aterro, após este ter sido utilizado tratamento do chorume, verificando-se assim os
impactos causados pela lixiviação deste material pela ação das chuvas, no efluente gerado.
A partir da Tabela 9-22 até Tabela 9-26são apresentados os valores obtidos para os
ensaios de pH, Condutividade, Cor, Turbidez e Sólidos Totais. O pH médio da água, no
período de realização dos ensaios foi igual à 8,26; o valor médio da Condutividade da água,
foi igual à 112,3 µs/cm e a média do valor de Sólidos Totais da água foi igual à 128 mg/l.
178
Tabela 9-16:
Resumo dos valores referentes a segunda campanha de ensaios (2ª etapa – abastecimento com água), para a coluna 1, com
Data
Coluna 1
14/1/2004
15/1/2004
16/1/2004
17/1/2004
20/1/2004
21/1/2004
22/1/2004
23/1/2004
24/1/2004
6/2/2004
7/2/2004
10/2/2004
11/2/2004
12/2/2004
13/2/2004
14/2/2004
17/2/2004
18/2/2004
19/2/2004
20/2/2004
21/2/2004
24/2/2004
25/2/2004
26/2/2004
27/2/2004
28/2/2004
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3
solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
136,0
198,0
184,0
246,0
300,0
128,0
250,0
160,0
210,0
190,0
224,0
230,0
200,0
230,0
230,0
260,0
252,0
230,0
224,0
286,0
222,0
360,0
132,0
144,0
180,0
170,0
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
136
334
518
764
1.064
1.192
1.442
1.602
1.812
2.002
2.226
2.456
2.656
2.886
3.116
3.376
3.628
3.858
4.082
4.368
4.590
4.950
5.082
5.226
5.406
5.576
DQO
efluente
(mg/l)
230,0
928,0
1.260,0
1.225,0
1.990,0
1.650,0
1.610,0
1.760,0
1.980,0
2.260,0
2.320,0
2.100,0
2.300,0
2.860,0
1.730,0
1.760,0
1.110,0
1.221,0
971,0
934,0
843,0
732,0
743,0
700,0
655,0
713,0
DQO
removida
(mg)
31,3
183,7
231,8
301,4
597,0
211,2
402,5
281,6
415,8
429,4
519,7
483,0
460,0
657,8
397,9
457,6
279,7
280,8
217,5
267,1
187,1
263,5
98,1
100,8
117,9
121,2
Carga de
DQO
efluente
(gDQO/kg
solo seco)
0,004
0,022
0,027
0,035
0,070
0,025
0,047
0,033
0,049
0,051
0,061
0,057
0,054
0,077
0,047
0,054
0,033
0,033
0,026
0,031
0,022
0,031
0,012
0,012
0,014
0,014
Carga de DQO
efluente Acum.
(gDQO/kg solo
seco)
0,004
0,025
0,053
0,088
0,158
0,183
0,231
0,264
0,313
0,363
0,424
0,481
0,535
0,613
0,659
0,713
0,746
0,779
0,805
0,836
0,858
0,889
0,901
0,913
0,927
0,941
179
Tabela 9-17:
Data
Coluna 2
d = 1,30
saturada
14/1/2004
15/1/2004
16/1/2004
17/1/2004
20/1/2004
21/1/2004
22/1/2004
23/1/2004
24/1/2004
6/2/2004
7/2/2004
10/2/2004
11/2/2004
12/2/2004
13/2/2004
14/2/2004
17/2/2004
18/2/2004
19/2/2004
20/2/2004
21/2/2004
24/2/2004
25/2/2004
26/2/2004
27/2/2004
28/2/2004
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3 solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
88,0
236,0
190,0
190,0
320,0
212,0
275,0
180,0
188,0
28,0
35,0
86,0
25,0
48,0
184,0
202,0
180,0
44,0
94,0
110,0
60,0
110,0
30,0
26,0
118,0
42,0
Vol. Coletado DQO
acumulado
efluente
(ml)
(mg/l)
88
324
514
704
1.024
1.236
1.511
1.691
1.879
1.907
1.942
2.028
2.053
2.101
2.285
2.487
2.667
2.711
2.805
2.915
2.975
3.085
3.115
3.141
3.259
3.301
1.120,0
2.220,0
2.060,0
2.060,0
2.280,0
2.020,0
1.790,0
1.810,0
1.910,0
1.490,0
1.830,0
2.190,0
2.270,0
2.050,0
1.670,0
1.960,0
1.580,0
1.910,0
1.620,0
1.900,0
1.680,0
1.140,0
1.263,0
1.275,0
1.391,0
1.410,0
DQO
removida
(mg)
98,6
523,9
391,4
391,4
729,6
428,2
492,3
325,8
359,1
41,7
64,1
188,3
56,8
98,4
307,3
395,9
284,4
84,0
152,3
209,0
100,8
125,4
37,9
33,2
164,1
59,2
Carga de
DQO efluente
(gDQO/kg
solo seco)
0,010
0,055
0,041
0,041
0,076
0,045
0,051
0,034
0,037
0,004
0,007
0,020
0,006
0,010
0,032
0,041
0,030
0,009
0,016
0,022
0,010
0,013
0,004
0,003
0,017
0,006
Carga de
DQO
efluente
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,010
0,065
0,106
0,146
0,222
0,267
0,318
0,352
0,389
0,394
0,400
0,420
0,426
0,436
0,468
0,509
0,539
0,548
0,564
0,585
0,596
0,609
0,613
0,616
0,633
0,639
180
Tabela 9-18:
Data
Coluna 3
d = 1,15
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
28/02/2004
Resumo dos valores referentes à segunda campanha de ensaios (2ª etapa – abastecimento com água), para a coluna 3, com
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3 solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
140,0
240,0
268,0
194,0
350,0
114,0
250,0
240,0
222,0
167,0
234,0
308,0
130,0
242,0
214,0
262,0
280,0
112,0
246,0
310,0
210,0
354,0
115,0
228,0
304,0
246,0
Vol. Coletado DQO
acumulado
efluente
(ml)
(mg/l)
140
380
648
842
1.192
1.306
1.556
1.796
2.018
2.185
2.419
2.727
2.857
3.099
3.313
3.575
3.855
3.967
4.213
4.523
4.733
5.087
5.202
5.430
5.734
5.980
1.500,0
2.250,0
1.950,0
1.970,0
2.450,0
2.850,0
1.690,0
1.690,0
1.140,0
720,0
439,0
254,0
243,0
145,0
151,0
103,0
161,0
212,0
178,0
142,0
140,0
128,0
176,0
123,0
95,0
86,0
DQO
removida
(mg)
210,0
540,0
522,6
382,2
857,5
324,9
422,5
405,6
253,1
120,2
102,7
78,2
31,6
35,1
32,3
27,0
45,1
23,7
43,8
44,0
29,4
45,3
20,2
28,0
28,9
21,2
Carga de
DQO efluente
(gDQO/kg
solo seco)
Carga de DQO
efluente Acum.
(gDQO/kg solo
seco)
0,025
0,064
0,061
0,045
0,101
0,038
0,050
0,048
0,030
0,014
0,012
0,009
0,004
0,004
0,004
0,003
0,005
0,003
0,005
0,005
0,003
0,005
0,002
0,003
0,003
0,002
0,025
0,088
0,150
0,195
0,296
0,334
0,384
0,431
0,461
0,475
0,487
0,497
0,500
0,504
0,508
0,511
0,517
0,519
0,525
0,530
0,533
0,539
0,541
0,544
0,548
0,550
181
Tabela 9-19:
Data
Coluna 4
d = 1,30
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
28/02/2004
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3 solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
148,0
308,0
240,0
158,0
280,0
142,0
280,0
200,0
200,0
20,0
355,0
214,0
162,0
270,0
230,0
184,0
282,0
68,0
300,0
302,0
200,0
284,0
170,0
210,0
216,0
260,0
Vol. Coletado DQO
acumulado
efluente
(ml)
(mg/l)
148
456
696
854
1.134
1.276
1.556
1.756
1.956
1.976
2.331
2.545
2.707
2.977
3.207
3.391
3.673
3.741
4.041
4.343
4.543
4.827
4.997
5.207
5.423
5.683
1.240,0
1.910,0
1.700,0
2.080,0
2.420,0
2.740,0
2.170,0
1.670,0
1.740,0
850,0
549,0
240,0
220,0
165,0
72,0
110,0
109,0
276,0
231,0
486,0
199,0
151,0
194,0
152,0
116,0
121,0
DQO
removida
(mg)
183,5
588,3
408,0
328,6
677,6
389,1
607,6
334,0
348,0
17,0
194,9
51,4
35,6
44,6
16,6
20,2
30,7
18,8
69,3
146,8
39,8
42,9
33,0
31,9
25,1
31,5
Carga de
DQO efluente
(gDQO/kg
solo seco)
0,019
0,061
0,042
0,034
0,071
0,041
0,063
0,035
0,036
0,002
0,020
0,005
0,004
0,005
0,002
0,002
0,003
0,002
0,007
0,015
0,004
0,004
0,003
0,003
0,003
0,003
Carga de
DQO
efluente
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,019
0,080
0,123
0,157
0,228
0,268
0,331
0,366
0,402
0,404
0,424
0,430
0,433
0,438
0,440
0,442
0,445
0,447
0,454
0,470
0,474
0,478
0,482
0,485
0,487
0,491
182
Tabela 9-20:
Data
Coluna 5
d = 1,50
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
28/02/2004
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3 solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
166,0
236,0
246,0
208,0
320,0
96,0
175,0
225,0
240,0
108,0
262,0
325,0
116,0
180,0
234,0
282,0
340,0
112,0
88,0
274,0
84,0
474,0
150,0
108,0
114,0
120,0
Vol. Coletado DQO
acumulado
efluente
(ml)
(mg/l)
166
402
648
856
1.176
1.272
1.447
1.672
1.912
2.020
2.282
2.607
2.723
2.903
3.137
3.419
3.759
3.871
3.959
4.233
4.317
4.791
4.941
5.049
5.163
5.283
1.420,0
2.250,0
1.900,0
1.470,0
2.010,0
2.540,0
2.520,0
2.480,0
2.280,0
1.600,0
1.220,0
690,0
638,0
572,0
293,0
261,0
354,0
371,0
456,0
327,0
446,0
310,0
409,0
345,0
500,0
359,0
DQO
removida
(mg)
235,7
531,0
467,4
305,8
643,2
243,8
441,0
558,0
547,2
172,8
319,6
224,3
74,0
103,0
68,6
73,6
120,4
41,6
40,1
89,6
37,5
146,9
61,4
37,3
57,0
43,1
Carga de
DQO efluente
(gDQO/kg
solo seco)
0,021
0,048
0,042
0,028
0,058
0,022
0,040
0,050
0,049
0,016
0,029
0,020
0,007
0,009
0,006
0,007
0,011
0,004
0,004
0,008
0,003
0,013
0,006
0,003
0,005
0,004
Carga de
DQO
efluente
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,021
0,069
0,111
0,139
0,197
0,219
0,259
0,309
0,358
0,374
0,403
0,423
0,430
0,439
0,445
0,452
0,463
0,466
0,470
0,478
0,482
0,495
0,500
0,504
0,509
0,513
183
Tabela 9-21:
Data
Coluna 6
d = 1,67
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
28/02/2004
Vol.
Aplicado
(ml)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Vol.
Aplicado
acumulado
(ml)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000
6.250
6.500
Vol. Equiv.
(Litros de
água/m3 solo)
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
642,8
676,6
710,4
744,3
778,1
811,9
845,8
879,6
Vol.
Coletado
(ml)
88,0
72,0
86,0
68,0
175,0
52,0
68,0
75,0
82,0
40,0
50,0
145,0
40,0
42,0
40,0
44,0
112,0
42,0
46,0
45,0
34,0
110,0
42,0
35,0
32,0
30,0
Vol. Coletado DQO
acumulado
efluente
(ml)
(mg/l)
88
160
246
314
489
541
609
684
766
806
856
1.001
1.041
1.083
1.123
1.167
1.279
1.321
1.367
1.412
1.446
1.556
1.598
1.633
1.665
1.695
2.000,0
2.800,0
2.720,0
2.460,0
2.390,0
2.260,0
2.080,0
2.180,0
2.330,0
1.750,0
2.110,0
1.900,0
2.170,0
2.460,0
1.790,0
2.260,0
2.150,0
2.320,0
2.060,0
2.210,0
2.170,0
1.770,0
1.860,0
1.790,0
1.810,0
1.840,0
DQO
removida
(mg)
176,0
201,6
233,9
167,3
418,3
117,5
141,4
163,5
191,1
70,0
105,5
275,5
86,8
103,3
71,6
99,4
240,8
97,4
94,8
99,5
73,8
194,7
78,1
62,7
57,9
55,2
Carga de
Carga de
DQO Efluen.
DQO efluente
Acum.
(gDQO/kg
(gDQO/kg
solo seco)
solo seco)
0,014
0,014
0,016
0,031
0,019
0,050
0,014
0,063
0,034
0,097
0,010
0,107
0,011
0,118
0,013
0,131
0,015
0,147
0,006
0,152
0,009
0,161
0,022
0,183
0,007
0,190
0,008
0,199
0,006
0,204
0,008
0,213
0,020
0,232
0,008
0,240
0,008
0,248
0,008
0,256
0,006
0,262
0,016
0,277
0,006
0,284
0,005
0,289
0,005
0,294
0,004
0,298
184
Tabela 9-22: Valores do pH para as amostras coletadas.
Data
Coluna 1 Coluna 2
14/01/2004
8,18
8,42
15/01/2004
8,10
8,14
16/01/2004
8,04
8,26
17/01/2004
8,10
8,31
20/01/2004
8,50
8,56
21/01/2004
8,45
8,29
22/01/2004
8,27
8,41
23/01/2004
8,54
8,44
24/01/2004
8,40
8,55
06/02/2004
8,45
07/02/2004
8,38
8,98
10/02/2004
8,81
8,99
11/02/2004
8,48
12/02/2004
8,50
8,95
13/02/2004
8,44
8,49
14/02/2004
8,45
8,53
17/02/2004
8,63
8,77
18/02/2004
8,31
19/02/2004
8,26
8,63
20/02/2004
8,40
8,73
21/02/2004
8,34
8,74
24/02/2004
8,56
8,92
25/02/2004
8,52
9,03
26/02/2004
8,42
8,55
27/02/2004
8,55
8,01
28/02/2004
8,25
8,30
Coluna 3
7,94
8,05
7,85
7,82
7,99
8,01
8,05
8,13
8,24
8,45
7,32
7,84
7,66
7,32
7,80
7,28
7,37
7,68
7,66
7,64
7,61
7,70
7,66
7,69
7,86
7,75
Coluna 4
7,67
7,50
7,47
7,69
7,64
7,65
7,66
7,94
8,02
7,44
7,70
7,51
7,29
7,56
7,29
7,31
7,55
7,48
7,32
7,33
7,40
7,42
7,39
7,82
7,51
Coluna 5
8,02
8,18
8,02
8,02
8,12
8,38
8,39
8,34
8,37
8,33
7,46
8,06
8,04
7,84
7,70
7,36
7,37
7,41
7,17
7,18
7,23
7,27
7,33
7,38
7,67
7,56
Coluna 6
8,64
8,87
8,84
8,87
8,91
9,00
8,96
8,91
8,91
8,86
8,88
8,85
8,90
8,55
8,51
8,78
8,71
8,77
8,74
8,79
8,76
8,75
8,82
8,71
Tabela 9-23: Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras
coletadas.
Data
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
Coluna 1
7.590
8.220
8.650
9.350
10.240
11.240
12.570
13.860
13.350
13.320
13.700
13.200
13.130
12.200
11.090
Coluna 2
9.040
10.470
11.200
12.000
12.600
13.700
13.910
13.090
13.660
11.640
11.430
12.800
Coluna 3
13.740
13.750
12.460
12.440
13.400
13.450
12.620
9.400
5.450
1.924
1.686
1.434
1.310
1.200
1.360
Coluna 4
14.130
13.990
12.190
12.190
13.180
14.130
13.860
10.260
5.730
2.250
1.683
1.430
1.276
1.300
Coluna 5
14.150
14.660
13.600
12.160
11.930
12.490
13.510
12.860
10.350
3.850
3.030
2.100
1.684
1.550
1.527
Coluna 6
11.660
12.890
12.960
12.890
13.300
11.770
13.250
13.340
11.870
12.250
10.940
185
Data
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
28/02/2004
Coluna 1
9.610
7.870
7.080
6.100
5.190
4.380
3.340
3.040
2.630
2.900
2.720
Coluna 2
12.630
11.640
10.590
9.740
8.560
7.600
8.300
7.300
Coluna 3
1.275
828
657
534
468
466
462
458
389
390
418
Coluna 4
1.418
1.223
905
624
470
460
425
417
385
412
425
Coluna 5
1.474
1.127
894
831
745
654
563
488
468
492
488
Coluna 6
10.700
10.360
8.930
8.300
7.530
7.280
Tabela 9-24: Cor (PtCo- Platinum - Cobalt Units Standart)
Data
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
05/02/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
Coluna
1
640
500
440
560
670
900
1000
1220
1220
1630
1720
1710
1750
1740
1590
1460
1370
1720
1340
1160
1430
2930
3840
5810
11000
28600
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
Coluna 5
Coluna 6
850
960
920
1100
1160
1270
1280
1310
1210
890
1260
1400
1350
1410
1710
1830
1740
250
254
316
492
890
930
840
720
720
690
434
256
212
152
152
131
1190
1890
2940
2720
2440
2850
2990
3580
2780
2540
300
320
383
521
710
920
980
1040
1290
680
600
339
310
227
113
116
560
1150
3390
8340
10600
10100
8520
8200
5360
5420
280
290
302
343
740
1210
1340
1510
1730
2110
2610
3750
5660
5820
3880
5220
12000
24200
37300
67000
74200
80000
125600
82400
68400
92200
1360
1320
1300
1320
1400
1320
1190
1350
1340
1040
1250
1440
1440
1580
1600
1630
1900
1190
2000
2120
2020
2110
1920
1790
1700
1670
1580
1470
1460
1420
1310
1360
1450
1470
186
Tabela 9-25:
Data
14/01/2004
15/01/2004
16/01/2004
17/01/2004
20/01/2004
21/01/2004
22/01/2004
23/01/2004
24/01/2004
05/02/2004
06/02/2004
07/02/2004
10/02/2004
11/02/2004
12/02/2004
13/02/2004
14/02/2004
17/02/2004
18/02/2004
19/02/2004
20/02/2004
21/02/2004
24/02/2004
25/02/2004
26/02/2004
27/02/2004
Coluna 1
42
34
30
35
33
42
43
47
45
55
70
67
67
60
61
55
48
53
47
45
55
118
156
228
497
2.008
Tabela 9-26:
Data
14/01/2004
16/01/2004
21/01/2004
24/01/2004
10/02/2004
13/02/2004
18/02/2004
21/02/2004
26/02/2004
Coluna 2
52
64
39
59
47
53
50
53
44
49
47
65
89
76
61
49
59
49
52
62
93
Coluna 3
9
11
10
21
11
11
7
8
8
13
12
8
9
8
9
12
56
80
109
82
79
94
111
130
83
77
Coluna 4
11
11
14
14
18
23
25
27
30
21
12
14
11
9
12
29
53
148
357
425
363
381
340
259
223
Coluna 5
11
10
10
20
15
19
18
20
29
72
116
155
225
281
173
216
487
1.784
2.406
4.100
4.227
4.180
5.440
4.622
4.456
4.472
Coluna 6
40
34
41
30
35
32
29
22
13
19
17
19
21
20
24
29
37
39
44
37
35
28
Eficiência na redução de Sólidos Totais (mg/l).
Coluna 1
3.948
4.604
6.308
7.984
7.696
6.892
5.356
2.504
2.524
Coluna 2
5.548
6.576
7.344
7.348
7.684
8.296
8.200
5.820
5.764
Coluna 3
7.952
7.808
9.924
4.004
1.096
1.468
696
452
540
Coluna 4
7.860
7.796
10.088
4.812
1.416
1.792
1.076
1.216
1.048
Coluna 5
7.400
7.812
9.108
8.232
2.368
1.952
3.552
6.408
7.932
Coluna 6
6.580
7.472
6.788
7.176
8.036
8.520
10.480
6.528
8.024
Terceira Etapa
Esta terceira etapa da segunda campanha de ensaios ocorreu no período de 12/03/04 à
04/04/2004, quando efetuou-se o abastecimento por 18 (dezoito) em 24 dias, novamente com
chorume, salientando-se que devido a colmatação acarretando na diminuição da
187
permeabilidade e prejudicando o andamento normal do ensaio, foram desconsideradas as
colunas preenchidas com solo com densidade de 1,30 em condições saturadas e com
densidade de 1,67 em condições não saturadas.
Destaca-se que esta etapa foi uma seqüência da companha, portanto as características
DQO do efluente das colunas e os resultados dos cálculos pertinentes à avaliação e discussão
sobre este parâmetro.
média do chorume, ou seja, 2.037,5 mg/l, obtida com a realização de ensaios periódicos
durante toda a campanha.
188
Data
Coluna 1
d = 1,15
saturada
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
2.100,0
1.750,0
1.950,0
2.350,0
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,06
0,12
0,18
0,24
0,30
0,36
0,42
0,48
0,54
0,60
0,66
0,72
0,78
0,84
0,90
0,96
1,02
1,08
24
72
138
343
410
498
586
674
884
962
1.019
1.077
1.142
1.320
1.376
1.414
1.454
1.501
560,0
980,0
864,0
773,0
798,0
825,0
793,0
725,0
737,0
767,0
769,0
750,0
609,0
653,0
834,0
588,0
598,0
588,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
73
52
58
62
61
60
61
64
64
62
62
63
70
68
59
71
71
71
0,004
0,006
0,009
0,031
0,010
0,013
0,013
0,014
0,032
0,012
0,009
0,009
0,011
0,029
0,008
0,006
0,007
0,008
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,004
0,010
0,019
0,050
0,060
0,072
0,085
0,099
0,131
0,142
0,151
0,160
0,171
0,200
0,208
0,214
0,221
0,229
189
Data
Coluna 3
d = 1,15
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
2.100,0
1.750,0
1.950,0
2.350,0
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,06
0,12
0,18
0,24
0,30
0,36
0,42
0,48
0,54
0,60
0,66
0,72
0,78
0,84
0,90
0,96
1,02
1,08
41
291
541
921
1.051
1.231
1.501
1.729
2.134
2.246
2.446
2.704
3.004
3.419
3.561
3.798
4.068
4.321
60,0
220,0
80,0
40,0
80,0
95,0
82,0
132,0
301,0
926,0
1.322,0
2.120,0
1.920,0
2.820,0
2.100,0
1.440,0
1.560,0
1.740,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
97
89
96
98
96
95
96
94
85
55
35
(4)
6
(38)
(3)
29
23
15
0,01
0,05
0,06
0,09
0,03
0,04
0,06
0,05
0,08
0,01
0,02
(0,00)
0,00
(0,04)
(0,00)
0,02
0,02
0,01
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,01
0,06
0,12
0,21
0,24
0,28
0,34
0,39
0,48
0,49
0,51
0,51
0,51
0,47
0,47
0,49
0,50
0,51
190
Data
Coluna 4
d = 1,30
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
2.100,0
1.750,0
1.950,0
2.350,0
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,05
0,11
0,16
0,21
0,27
0,32
0,37
0,42
0,48
0,53
0,58
0,64
0,69
0,74
0,80
0,85
0,90
0,95
53
341
577
937
1.097
1.311
1.536
1.776
2.141
2.281
2.411
2.708
2.898
3.298
3.463
3.588
3.880
4.108
140,0
420,0
112,0
66,0
47,0
146,0
81,0
427,0
355,0
580,0
680,0
790,0
870,0
600,0
3.180,0
2.050,0
1.960,0
2.070,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
93
79
95
97
98
93
96
79
83
72
67
61
57
71
(56)
(1)
4
(2)
0,01
0,05
0,05
0,07
0,03
0,04
0,05
0,04
0,06
0,02
0,02
0,04
0,02
0,06
(0,02)
(0,00)
0,00
(0,00)
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,01
0,06
0,11
0,18
0,21
0,26
0,30
0,34
0,41
0,43
0,45
0,48
0,51
0,57
0,55
0,55
0,55
0,55
191
Data
Coluna 5
d = 1,50
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
507,5
541,3
575,1
608,9
2.100,0
1.750,0
1.950,0
2.350,0
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,05
0,09
0,14
0,18
0,23
0,28
0,32
0,37
0,41
0,46
0,51
0,55
0,60
0,64
0,69
0,74
0,78
0,83
44
87
122
282
327
395
464
551
749
814
866
925
998
1.168
1.248
1.283
1.378
1.501
150,0
160,0
130,0
224,0
212,0
229,0
197,0
159,0
237,0
159,0
149,0
177,0
244,0
310,0
205,0
179,0
174,0
108,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
93
92
94
89
90
89
90
92
88
92
93
91
88
85
90
91
91
95
0,01
0,01
0,01
0,03
0,01
0,01
0,01
0,01
0,03
0,01
0,01
0,01
0,01
0,03
0,01
0,01
0,02
0,02
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,01
0,01
0,02
0,05
0,05
0,07
0,08
0,09
0,12
0,13
0,14
0,15
0,17
0,19
0,21
0,21
0,23
0,25
192
Na Tabela 9-31 à Tabela 9-35 são apresentados os valores obtidos para os
ensaios de pH, Condutividade, Cor, Turbidez e Sólidos Totais, respectivamente, para
esta terceira etapa da segunda campanha de ensaios.
Para as análises preliminares do afluente (chorume) utilizado no abastecimento
das colunas nesta terceira etapa da segunda campanha de ensaios, obteve-se o valor de
pH igual 7,98. A Condutividade do chorume utilizado no abastecimento das colunas,
obtida em análises preliminares, foi de 12.260 µs/cm. O valor da Cor do chorume
utilizado no abastecimento das colunas, obtido em análises preliminares, foi de 3.500
PtCo. O valor da Turbidez do chorume utilizado no abastecimento das colunas, obtido
em análises preliminares, foi de 216 FAU. A média do valor de Sólidos Totais da água
no período foi igual à 7.391 mg/l.
Tabela 9-31: Valores do pH para as amostras dos efluentes
coletados
Data
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Coluna 1
6,65
8,72
8,57
8,52
8,44
8,29
8,12
8,33
8,23
8,65
8,62
8,64
8,59
8,51
8,64
8,65
8,61
8,64
Coluna 3
7,95
7,53
7,64
7,27
7,29
7,49
7,20
7,13
7,09
7,13
7,47
8,14
8,34
8,68
8,71
8,52
8,56
8,59
Coluna 4
7,53
7,45
7,51
7,55
8,53
7,05
6,85
6,83
6,79
7,02
7,15
7,13
7,17
7,75
8,06
8,20
8,01
8,61
Coluna 5
7,61
7,77
7,87
8,20
7,59
7,52
7,31
7,46
7,77
8,08
8,14
8,21
8,15
8,49
8,64
8,58
8,56
8,17
193
Tabela 9-32: Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para
as amostras coletadas
Data
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Tabela 9-33:
Data
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Coluna 1
1.996
2.060
1.933
1.756
1.781
1.726
1.655
1.582
1.412
1.393
1.324
1.311
1.266
1.160
1.157
1.118
1.136
Coluna 3
351
605
958
970
810
942
1.635
2.900
4.300
4.440
4.890
5.880
7.040
7.920
8.260
8.830
8.840
8.330
Coluna 4
391
875
1.283
1.053
821
719
1.152
2.160
4.170
4.910
5.280
5.330
5.400
6.270
7.710
8.270
8.510
7.880
Coluna 5
423
447
504
473
456
453
459
478
505
480
504
537
537
656
878
1.013
1.096
989
Coluna 1
33.100
33.200
34.500
43.800
61.800
113.200
60.600
85.200
55.600
80.000
74.000
81.000
55.600
51.800
52.000
46.200
36.800
40.300
Coluna 3
940
300
83
40
74
97
40
37
40
69
250
1.010
1.440
1.650
1.710
1.720
1.590
1.590
Coluna 4
1.810
830
69
50
65
75
44
33
35
32
50
54
101
1.210
1.920
1.850
1.780
1.680
Coluna 5
27.100
26.500
21.800
20.800
16.000
14.300
10.500
9.100
9.200
9.300
9.000
6.900
5.500
5.660
3.710
3.180
1.260
461
194
Tabela 9-34:
Data
12/mar
13/mar
14/mar
17/mar
18/mar
19/mar
20/mar
21/mar
24/mar
25/mar
26/mar
27/mar
28/mar
31/mar
1/abr
2/abr
3/abr
4/abr
Tabela 9-35:
Data
12/mar
14/mar
19/mar
24/mar
27/mar
1/abr
4/abr
8.3
Coluna 1
2.118
2.276
2.698
4.500
4.668
4.980
4.852
2.826
4.232
4.440
4.362
4.412
4.026
2.735
2.565
2.386
2.229
Coluna 3
34
38
16
5
4
13
13
8
6
15
7
11
18
20
26
20
14
13
Coluna 4
85
55
10
12
9
4
17
19
8
15
3
7
15
21
22
20
15
15
Coluna 5
2.229
2.129
1.789
921
713
672
486
454
395
351
358
288
236
340
221
199
70
31
Coluna 1
80
31
(43)
(26)
(10)
12
25
Coluna 3
94
89
92
50
18
8
9
Coluna 4
92
84
93
54
17
4
1
Coluna 5
51
59
74
80
84
89
88
TERCEIRA CAMPANHA DE ENSAIOS
Para a terceira campanha de ensaios, adotaram-se colunas com densidades 1,15;
1,30 e 1,50, em duplicata, todas em condições não saturadas, alimentando uma com um
volume de 0,25 litros de chorume e outra com 0,25 litros de água, por dia ao longo de
20 dias, o que representa uma taxa concentrada diária de 0,034 m3chorume/m3SoloSeco,
sendo avaliado os parâmetros DQO para todas as amostras coletadas e Sólidos Totais,
pH, Condutividade e Alcalinidade, para amostras compostas ao longo da semana,
totalizando 3 amostras, porém foram formadas 4 amostras compostas durante esta
195
campanha, sendo que, para o efluente das colunas abastecidas com chorume analisou-se
ainda os metais: Zinco, Cádmio e Chumbo para as 4 amostras, e para as colunas
abastecidas com água, analisou-se os mesmos metais para 2 amostras.
Ressalta-se ainda que para esta terceira campanha de ensaios, utilizou-se
chorume coletado em uma caixa de passagem próxima a frente de operação, obtendo-se
assim, um chorume com características de chorume novo, diferente do utilizado nas
campanhas anteriores, tentando assim avaliar mais esta variável do sistema.
Abaixo são apresentados os resultados, divididos entre as colunas abastecidas
com chorume e colunas abastecidas com água.
Abastecimento com chorume
Na Tabela 9-36 à Tabela 9-38, encontram-se descritos os resultados das análises
de DQO do efluente coletado nas colunas com densidades de 1,15; 1,30 e 1,50
respectivamente, abastecidas com chorume, e ainda os resultados dos cálculos
pertinentes à avaliação e discussão sobre este parâmetro.
Ressalta-se que utilizou-se nos cálculos da eficiência e da carga removida, a
DQO média do chorume ou seja 20.863 mg/l, obtida com a realização de ensaios
periódicos durante toda a campanha.
196
Tabela 9-36: Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios (colunas abastecidas com chorume), para a coluna 1, com
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 1 16/05/2004
d = 1,15
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
22.200,0
21.400,0
18.990,0
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
0,61
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,61
1,23
1,84
2,46
3,07
3,68
4,30
4,91
5,52
6,14
6,75
7,37
7,98
8,59
182
408
708
886
1.106
1.324
1.618
1.916
2.098
2.294
2.534
2.764
3.018
3.074
64,0
93,0
66,0
43,0
1.690,0
1.870,0
7.150,0
8.450,0
8.940,0
10.220,0
10.790,0
11.570,0
10.590,0
10.270,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
99,7
99,6
99,7
99,8
91,9
91,0
65,7
59,5
57,1
51,0
48,3
44,5
49,2
50,8
0,445
0,552
0,734
0,436
0,496
0,487
0,474
0,435
0,255
0,245
0,284
0,252
0,307
0,070
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,445
0,998
1,732
2,168
2,664
3,152
3,626
4,061
4,317
4,562
4,847
5,098
5,405
5,475
197
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 3 16/05/2004
d = 1,30
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
22.200,0
21.400,0
18.990,0
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,54
1,09
1,63
2,17
2,71
3,26
3,80
4,34
4,89
5,43
5,97
6,52
7,06
7,60
90
322
617
849
1.017
1.375
1.737
2.039
2.195
2.373
2.667
2.911
3.239
3.339
145,0
46,0
25,0
49,0
178,0
1.496,0
8.870,0
10.007,0
10.150,0
12.550,0
12.760,0
14.010,0
14.340,0
13.500,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
99,3
99,8
99,9
99,8
99,1
92,8
57,5
52,0
51,4
39,8
38,8
32,8
31,3
35,3
0,19
0,50
0,64
0,50
0,36
0,72
0,45
0,34
0,17
0,15
0,25
0,17
0,22
0,08
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,19
0,70
1,34
1,84
2,20
2,92
3,37
3,72
3,89
4,04
4,29
4,47
4,69
4,77
198
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 5 16/05/2004
d = 1,50
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
22.200,0
21.400,0
18.990,0
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
0,47
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
0,47
0,94
1,41
1,88
2,35
2,82
3,29
3,76
4,23
4,71
5,18
5,65
6,12
6,59
138
362
732
902
1.148
1.318
1.662
1.997
2.139
2.227
2.487
2.807
3.167
3.331
94,0
21,0
37,0
24,0
57,0
89,0
4.720,0
8.410,0
9.510,0
9.800,0
10.850,0
13.040,0
14.620,0
14.120,0
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
99,5
99,9
99,8
99,9
99,7
99,6
77,4
59,7
54,4
53,0
48,0
37,5
29,9
32,3
0,26
0,42
0,70
0,32
0,46
0,32
0,50
0,38
0,15
0,09
0,23
0,23
0,20
0,10
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
0,26
0,68
1,37
1,69
2,16
2,47
2,98
3,35
3,50
3,59
3,82
4,05
4,25
4,35
199
Na Tabela 9-39 à Tabela 9-42 são apresentados os valores obtidos para os
ensaios de
pH, Condutividade, Alcalinidade e Sólidos Totais, para as amostras
compostas semanalmente, para esta terceira campanha de ensaios.
Tabela 9-39: Valores do pH para as amostras coletadas
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 1
8,06
4,36
6,65
Coluna 3
7,58
4,39
5,26
Coluna 5
7,06
4,37
4,51
Tabela 9-40: Valores da Condutividade (µs/cm)
amostras coletadas
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 1
256
2.440
3.910
Coluna 3
152
2.220
4.170
Chorume
7,23
7,24
7,12
T=32°C, para as
Coluna 5
116
1.850
3.980
Chorume
4.840
6.920
6.670
Coluna 5
47
-
Chorume
4.380
9.150
20.000
Tabela 9-41: Alcalinidade (mgCaCO3/l)
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 1
140
2.200
Coluna 3
94
910
Tabela 9-42: Redução de Sólidos Totais (%), tendo como
referência os Sólidos Totais do chorume utilizado no
abastecimento, obtido através da realização de ensaios durante
toda a campanha de ensaios, sendo obtida a média de 26.711
mg/l.
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 1
99
87
64
Coluna 3
99
89
64
Coluna 5
99
93
76
Na Tabela 9-43 são apresentados os resultados das análises de metais (Cd, Pb e
Zn) do chorume utilizado no abastecimento das colunas.
Na Tabela 9-44 à Tabela 9-46, são apresentados os valores obtidos para as
análises de metais (Cd, Pb e Zn) efetuadas para as amostras compostas semanalmente,
somente nesta campanha de ensaios.
200
Tabela 9-43: Concentração de Metais (Cd, Pb e
Zn) no chorume utilizado no abastecimento das
colunas (mg/l)
Chorume
Cádmio
0,057
Chumbo
0,173
Zinco
1,07
Tabela 9-44: Concentração de Cádmio no efluente das
colunas abastecidas com chorume (mg/l).
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
29/05/2004
Dias
5
12
19
22
Coluna 1
N.D.
0,043
0,031
0,043
Coluna 3
N.D.
0,028
0,044
0,049
Coluna 5
0,044
0,018
0,048
0,074
Tabela 9-45: Concentração de Chumbo no efluente das
colunas abastecidas com chorume (mg/l).
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
29/05/2004
Dias
5
12
19
22
Coluna 1
0,033
0,066
0,103
0,100
Coluna 3
0,064
0,065
0,126
0,145
Coluna 5
0,098
0,047
0,095
0,080
Tabela 9-46: Concentração de Zinco no efluente das
colunas abastecidas com chorume (mg/l)
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
29/05/2004
Dias
5
12
19
22
Coluna 1
0,025
2,470
0,971
0,142
Coluna 3
0,034
2,740
2,127
0,383
Coluna 5
1,019
2,390
2,830
0,087
Abastecimento com água
Abaixo são apresentados os resultados das análises dos efluentes das colunas
abastecidas com água (colunas nos 2, 4 e 6, com densidades 1,15; 1,30 e 1,50
respectivamente), durante a terceira campanha de ensaios.
Na Tabela 9-47 à Tabela 9-49, encontram-se descritos os resultados das análises
de DQO do efluente coletado das colunas, e ainda os resultados dos cálculos pertinentes
à avaliação e discussão sobre este parâmetro.
201
Tabela 9-47: Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios (abastecimento com água), para a coluna 2, com densidade igual a
1,15.
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 2 16/05/2004
d = 1,15
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
216,0
222,0
314,0
210,0
240,0
222,0
282,0
292,0
210,0
220,0
256,0
260,0
288,0
198,0
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
216
438
752
962
1.202
1.424
1.706
1.998
2.208
2.428
2.684
2.944
3.232
3.430
70,0
44,0
33,0
33,0
30,0
17,0
16,0
28,0
19,0
22,0
20,0
19,0
8,0
8,0
15
10
10
7
7
4
5
8
4
5
5
5
2
2
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
0,0018
0,0011
0,0012
0,0008
0,0008
0,0004
0,0005
0,0010
0,0005
0,0006
0,0006
0,0006
0,0003
0,0002
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,006
0,007
0,008
0,008
0,009
0,009
0,010
0,010
0,010
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
16/05/2004
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
202
Tabela 9-48: Resumo dos valores referentes à terceira campanha de ensaios (abastecimento com água), para a coluna 4, com densidade igual a
1,30.
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 4 16/05/2004
d = 1,30
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
174,0
220,0
255,0
194,0
242,0
256,0
250,0
294,0
230,0
216,0
254,0
258,0
282,0
190,0
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
174
394
649
843
1.085
1.341
1.591
1.885
2.115
2.331
2.585
2.843
3.125
3.315
91,0
32,0
11,0
33,0
68,0
77,0
45,0
66,0
28,0
26,0
24,0
24,0
6,0
12,0
16
7
3
6
16
20
11
19
6
6
6
6
2
2
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
0,0016
0,0007
0,0003
0,0007
0,0017
0,0021
0,0012
0,0020
0,0007
0,0006
0,0006
0,0006
0,0002
0,0002
0,002
0,002
0,003
0,003
0,005
0,007
0,008
0,010
0,011
0,012
0,012
0,013
0,013
0,013
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
16/05/2004
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
203
Tabela 9-49: Resumo dos valores referentes a terceira campanha de ensaios (abastecimento com água), para a coluna 6, com densidade igual a
1,50.
Data
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
Coluna 6 16/05/2004
d = 1,50
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
Vol.
Carga de
Vol.
Aplic.Equiv. DQO
DQO
Aplicado
chorume aplicada
(Litros de
acumulado
chorume/m3 (mg/l)
(gDQO/kg
(ml)
solo)
solo seco)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
33,8
67,7
101,5
135,3
169,2
203,0
236,8
270,6
304,5
338,3
372,1
406,0
439,8
473,6
172,0
262,0
280,0
210,0
242,0
224,0
284,0
300,0
180,0
250,0
252,0
256,0
258,0
234,0
Carga DQO
aplic. acum.
(gDQO/kg
solo seco)
Vol.
Coletado
acumulado
(ml)
DQO
efluente
(mg/l)
172
434
714
924
1.166
1.390
1.674
1.974
2.154
2.404
2.656
2.912
3.170
3.404
99,0
35,0
20,0
10,0
36,0
34,0
26,0
28,0
27,0
31,0
22,0
14,0
14,0
20,0
17
9
6
2
9
8
7
8
5
8
6
4
4
5
Carga de
% de
DQO
remoção removida
de DQO (gDQO/kg
solo seco)
0,0015
0,0008
0,0005
0,0002
0,0008
0,0007
0,0007
0,0008
0,0004
0,0007
0,0005
0,0003
0,0003
0,0004
0,002
0,002
0,003
0,003
0,004
0,005
0,005
0,006
0,006
0,007
0,008
0,008
0,008
0,009
Carga de
DQO rem.
Acum.
(gDQO/kg
solo seco)
08/05/2004
09/05/2004
12/05/2004
13/05/2004
14/05/2004
15/05/2004
16/05/2004
19/05/2004
20/05/2004
21/05/2004
22/05/2004
23/05/2004
26/05/2004
27/05/2004
204
Na Tabela 9-50 à Tabela 9-53, são apresentados os valores obtidos para os ensaios de
pH, Condutividade, Alcalinidade e Sólidos Totais, para as amostras do efluente, compostas
semanalmente, para esta terceira campanha de ensaios.
Tabela 9-50:
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 2
7,25
6,87
6,68
Coluna 4
7,09
6,82
6,32
Coluna 6
6,95
6,99
6,35
Água
7,52
7,59
7,65
Tabela 9-51: Valores da Condutividade (µs/cm) T=32°C, para as amostras
coletadas
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 2
7.590
8.220
8.650
Coluna 4
9.040
10.470
11.200
Coluna 6
13.740
13.750
12.460
Água
14.130
13.990
12.190
Coluna 6
58
45
28
Água
64
64
64
Tabela 9-52: Alcalinidade (mgCaCO3/l)
Data
12/05/2004
19/05/2004
26/05/2004
Dias
5
12
19
Coluna 2
50
28
42
Coluna 4
52
40
24
Tabela 9-53:
Sólidos Totais (mg/l) do efluente das colunas, descontando-se
os Sólidos Totais da água utilizada no abastecimento das mesmas, obtido
através da realização de ensaios da água durante toda a campanha de ensaios,
sendo obtida a média de 124 mg/l.
Data
12/05/04
19/05/04
26/05/04
Dias
5
12
19
Coluna 2
76
36
152
Coluna 4
132
20
212
Coluna 6
48
40
188
205